《我有科研辅助系统》 第一章 科研辅助系统 5月25日,魔都。 ## 保研情况统计 1.本校本系保研,2.本校跨专业保研,3.外校保研,4.出国读研,有意向的同学请回复我,截止时间:6月3日晚22:00前,最终名单将上报材料系。过期不再受理,重要!!! 于强 ## 许秋是魔都综合大学,材料科学系材料化学专业的大三学生。 此时,他看着辅导员于强发送的邮件,心中盘算着自己未来的道路。 按照往届惯例来看,出国、本校本系保研、直接工作的学生大约各占30%。 其中,本校保研的流程是大三下学期末填报申请,暑假公示拟录取名单,随后参加夏令营并面试,大四上学期初公示保研名单。 而能否获得保研资格,唯一的考察标准就是绩点(学习成绩)。 首先,申请门槛是三年的平均绩点超过2.8(满绩为4.0)且不能挂科。 然后,院系根据保研名额,在符合标准且有保研意向的学生中,按绩点从高到低进行录取。 因此,绩点排名在专业前40%的学生,保研申请基本上十拿九稳。 本校保研的类型又分为三种,分别是科学硕士(三年)、专业硕士(两年)、直博(五年),面试成绩高的学生优先选择。 许秋目前的总绩点是3.46,专业课绩点是3.54,专业内排名3/31。 面前有三条路: 一是出国读研,因为之前没有考虑过,现在开始准备略微有些迟,而且除非申请到国外名校,否则性价比低于本校直研。 二是本校本系保研,以他的成绩,通过保研申请,进入拟录取阶段没有什么压力。 三是直接工作,那么现在就要着手准备投简历、面试、找实习。 毕竟是人生重要的选择关口,许秋也不敢随意做出决定。 此后几天,他从各方渠道获取信息。 他先是咨询了几个毕业后直接找工作的学长学姐,得到的答复都是类似的。 总结一下就是: 虽然魔都综合大学是国内顶尖985,但是奈何所学的专业,是四大天坑之一的材料科学,本科出去直接找工作并无太大的优势。 最终,他们有的去了银行,有的当了游戏策划,有的干了销售,还有的开了家手机维修店,专业贴膜,总之都转行了。 “哎,早知我当初就应该转专业到金融管理,软件计算机的,哪怕降一级,读个大五也好,可惜现在木已成舟,没有后悔的余地了。”许秋暗自叹息。 然后他又找到了几个院系专业课的助教。 专业课助教一般都是由授课老师的学生担任,也就是本校的研究生。 这边的分歧就比较大了。 有师兄说:“论文写不出,导师不让走,要延毕一年了。读研的话,看个人情况吧,我还是比较喜欢科研的,因为是在做自己感兴趣的研究,只是我这个领域偏理论研究,不是很好发文章。” 有师姐说:“现在本科学历不值钱啊,之后只会越来越贬值的,相较而言,研究生学历的膨胀速度不会像本科学历那么快,读个研好就业,推荐读研。” 还有人说:“现在硕士毕业出来,找工作的难度和本科没多少区别,可惜我天赋不够,博士是没希望了,不推荐读硕士。” 更有一博士师兄,看着30岁不到,发际线却已经明显后移。 他援引数据道:“现在本科生几千万,博士却只有不到100万,博士还是较为稀缺的。我们的学校还不错,博士出来,起步月薪20k不难,我是极力推荐读博士的。” …… 总结起来,意思差不多就是,科研需要天赋,要选对导师和研究方向,还有最好读到博士。 最后,他打电话问了问父母。 许秋:“爸,妈,关于保研这个事,给点意见呗。” 许爸:“不管你做出什么决定,我都支持你。” 许妈:“同上。” …… 忙活了几天,一转眼已经到6月2日,距离截止日期只有不到两天时间了。 许秋躺在寝室的床上,陷入思考: “像我这样不喜社交,不是班干部,也没参加过什么学生会团学联,除了学习成绩好些,没有什么特长,直接找工作的话,多半也要像学长学姐那样转行。” “十二年苦读,到头来还是要近乎从零开始,不甘心啊。” “倒不如以此为踏板,读个研出来,想来我的科研天赋也不会太差吧。” 许秋思来想去,权衡利弊,最终还是咬咬牙,向辅导员递交了本校本系保研的申请。 ………… 6月3日,上午7点55分。 上午第一节课是学位专业课《材料分析》,8点开始上课。 许秋提前5分钟进入教室,扫视着空座位分布,想寻找一个好的位置。 忽然,一阵猛烈的眩晕感袭来。 他忙捂着额头,踉跄的走到最近的座位趴下,很快失去了意识。 …… 再次清醒过来,许秋四处张望,发现自己来到了一处陌生的空间。 周边的环境是朦胧的、模糊的、诡异的、难以名状的。 如果非要用一种颜色来形容的话,那就是: 五彩斑斓的黑。 几秒钟后,四周传来声响。 【叮。】 【你已绑定科研辅助系统,当前权限等级:0,当前积分:0。】 【获得新手任务i。进入一个课题组实习。任务奖励:100积分。】 科研辅助系统?! 许秋先是一惊,随后狂喜。 这下发达了啊! 以后再也不用整天提心吊胆,担心读博士会变秃头了。 渐渐冷静下来后,他试图与系统交流: “系统,你都有什么功能呢?” 【1级权限等级时,将解锁以下基础功能:】 【熟练度系统。可以实时查看宿主科研技能的熟练度,熟练度会影响工作效率、失误率等。】 【辅助系统。可以复制他人的科研技能,然后通过全息影像技术,给宿主提供实时教学指导。】 【推演系统。配合辅助系统使用,将复制的科研技能推演至更高级别,需消耗系统积分。】 “除了推演系统外,系统积分还有其他作用吗,比如兑换物品什么的?” 【当前权限等级不足,无法兑换物品。】 【请努力提升权限等级,解锁更多功能。】 这些功能听起来挺强大的,只是现在既没权限又没积分,只能看看,没法使用。 还是先想办法完成新手任务吧。 第二章 寻找课题组 意识回归现实,身体的控制权也逐步恢复。 许秋揉了揉眼睛,适应着周边的光亮,然后试着唤出系统界面。 【科研辅助系统】 权限等级:0 积分:0 进行中的任务:1个 ## 他长吁了一口气,心中大定,开始计划接下来的行动。 首先,要先找一个课题组实习。 一方面可以完成新手任务,提高权限等级;另一方面可以比别人多出一年多的科研时间,从而赢在起跑线上。 当同届学生刚入学的时候,连他们课题组仪器都认不全的时候,自己却已经发表论文,拿到奖学金,岂不美哉。 而且提前进入课题组,也给了自己试错的机会,万一遇到非常bt的导师,还可以换个组重新再来。 那么,选什么方向好呢? 许秋觉得最好选一个对人类社会影响深远的方向。 有系统在手,他不由的站在全人类的角度看待问题。 三次工业革命,先是蒸汽机、煤、铁和钢,然后是电力、内燃机、无线电,最后是原子能、电子计算机、空间技术和生物工程。 它们的背后都有一个关键点,那便是能源。 嗯,能源方向,看起来不错。 ………… 课间休息,许秋从背包中掏出他的笔记本电脑。 熟练的连接上校园网,打开材料科学系的官网,然后逐条浏览在职教师的信息,以及相应课题组的研究方向。 “功能微纳粒子的合成及功能化、机理研究和应用探索”,陆栋副教授,硕导。 “液晶高分子和光响应性材料的研究”,兰雨燕教授,博导。 …… 大多数老师研究领域与能源并不相关。 最终,许秋从83个研究方向中,筛选出了3个与能源相关的方向: “有机/钙钛矿太阳能电池及其关键物理化学问题研究”,魏兴思教授,博导。 “燃料电池材料及其与储氢装置的系统集成”,葛宏畅研究员,博导。 “高性能锂离子电池电极材料、固态聚合物电解质与固态锂离子电池”,张简文教授,博导。 三位老师都是教授/研究员、博士生导师,科研成果也都是满满当当的好几页。 选哪个好呢? 思索片刻后,许秋认为三者之中潜力最高的,是太阳能电池领域。 人类现在对于太阳能的利用率非常有限,太阳辐照的光能大部分都以热能的形式损失了。 而且太阳能电池是一个非常适合民用的领域,但目前受限于技术瓶颈,大多用于菌方。 如果能够实现它的民用化,定然会对社会民生产生巨大的正面影响。 那就选择魏兴思老师吧。 许秋作出决定后,从网站上找到魏老师的邮箱,用学邮发送了一封邮件。 ## 课题组实习 尊敬的魏兴思老师: 我是魔都综合大学材料系的大三学生,许秋,学号是xxx。我从学校材料系网站上了解到老师主要是做“有机/钙钛矿太阳能电池及其关键物理化学问题研究”的,我对您研究的领域非常感兴趣,请问可以到您的课题组实习吗? 祝工作顺利,身体健康! 许秋 ## 据他所知,一般情况下材料系的老师是欢迎本科生来实习的。 毕竟廉价的劳动力,谁不喜欢呢,只要不出安全事故就好。 不过他对魏老师也不熟,要是被拒绝或者超过三天没有得到回复,那就只能再另做打算了。 ………… 上午三四节课是《近代史纲要》,授课老师是一位年纪较大的教授。 因为课程是开卷考试,而且许秋对这位老教授照本宣科式的教学手段并不感兴趣,所以他果断放弃听课,取出电脑开始自学《材料分析》落下的课程。 离下课还有五分钟的时候,许秋看台上老教授没有点名的意图,便趁之不备,悄无声息的从教室后门溜了出去。 大学三年,许秋也混成了老油条,他总结发现: 如果在中午第四节课下课后才动身去食堂的话,平均排队时间将超过三十分钟。 而如果早退五分钟,排队时间将缩短至五分钟以内。 一来一回,四舍五入。 早退五分钟就可以节省一个小时的时间,实在是太赚了。 海绵里的水,就是这么挤出来。 轻车熟路的来到食堂,许秋随便打了一块大排,一份咕咾肉,一份芹菜炒香干,二两米饭,刷校园卡。 扣除9.20元,剩余234.50元。 在魔都这样的一线城市,这样的物价是非常便宜了。 午饭后,许秋来到食堂附近的教学楼,随意找了一间人不多的教室,寻了一处空位坐下来。 启动电脑,打开邮箱,他想看下有没有收到魏老师的回信。 收件箱(1437)。 好吧,没有新邮件。 因为许秋记得上次关闭邮箱时就是这个数字。 既然都打开了,那就顺便整理下吧。 学校邮箱只提供了500m的容量,如果容量不足就无法收件。 但很多重要信息都必须通过学邮来获得,比如学校通知、辅导员每周发送的学工备忘等等。 所以必须定期对学邮进行清理,将带有大附件的垃圾邮件彻底删除。 清理完毕后,许秋把邮箱挂在后台,再次打开材料系官网,认真查看魏老师的相关信息。 首先是魏兴思老师的简历: 魔都交通大学(本科和硕士)、加州大学河滨分校化学系(硕士)、宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系高分子科学专业(博士)、剑桥大学(博士后)、米国国家可再生能源实验室(博士后、研究员)。 两年前归国,由国家“青年千人”计划引进,在魔都综合大学材料科学系任特聘教授、博士生导师。 “两年前才回国,现在多半是处于手上没有多少学生的状态吧,课题组应该很缺人。”许秋暗自嘀咕。 这时电脑右下角弹出了新邮件提醒: 您有1封未读邮件,来自xs_wei@mdzhdx.edu.cn。 是魏老师的邮件,终于来了。 第三章 安全第一 许秋急忙点开邮件查看。 ## re:课题组实习 可以。今天下午有空来我办公室面谈,材料一楼218室。 魏兴思 ## 许秋打开选课网站,查看了自己的课表。 看到今天下午刚好没有课,他便迅速回复了邮件。 ## re:re:课题组实习 好的。那我下午两点左右到您的办公室。 祝工作顺利,身体健康! 许秋 ## 许秋关闭邮箱,切换回魏老师课题组的主页,重点查看研究内容和研究成果。 研究内容是中英文两版的,里面有很多专业术语,不过部分在专业课中出现过,所以配合着有盗和谷狗翻译,阅读起来并没有太多障碍。 ………… 准备完毕,许秋提前十分钟到达材料一楼。 这是一栋已经建了二十多年的老楼,楼身上遍布着岁月的痕迹。 魏老师的办公室在二楼楼道的尽头。 许秋走在略显昏暗的走廊中,头顶上的灯有几盏还忽明忽暗的,脚下的墙边挂着泛绿光的“安全通道”指示牌,耳边传来不知道什么仪器运转的嗡嗡声。 哎,怪阴森的,学校什么时候能翻新一下旧楼啊。 218房间到了,许秋停下脚步。 办公室大门虚张,门缝中透出微微光亮。 许秋深吸一口气,缓缓的敲了三下门。 “请进!” 一道中气十足的男声从门内传出。 许秋轻轻推门而入,稍微环视了一圈。 20多平米的屋子,有两张办公桌,一个书柜,一张沙发床,几把椅子,还有一个正在“咕咚咕咚”的鱼缸。 一位中年男子正端坐在正对门口的办公桌前,想必就是魏兴思老师了。 魏老师约莫四十岁,目光炯炯。 他看到许秋进来,停下了手中的工作,脸上露出了笑容。 许秋关上门,原地站定,直接说明来意: “魏老师您好,我是今天上午和您联系的,材料系大三学生,许秋。” 魏老师笑容不减,指了指旁边的椅子说:“许秋,先坐。” 两人一问一答。 “什么专业的啊?” “材料化学。” “成绩怎么样,绩点多少?” “现在是3.46,在材料化学专业里面排名第三。” “哦,是吗?这么厉害。”魏老师一边回复,一边起身从身后的冰箱里拿出两盒蜂蜜柚子茶。 他自己打开一盒,另一盒递给许秋,说道: “六月份,天开始变热了,来喝个饮料。” “谢谢。”许秋接过,冰冰凉凉的,他想了想还是没有打开喝。 魏老师也不在意,继续说道: “我这边最近刚确定一个保研的本科生,比你大一届,也是材料化学专业的,绩点好像和你差不多。 她最近在准备毕业答辩,不怎么来实验室,之后有机会你们可以见一见。” 魏老师顿了顿,忽然说道:“许秋,有没有兴趣来我这边读研啊? 你应该申请保研了吧,以你的成绩申请通过不成问题啊。” 许秋挠了挠头,答复道:“不好意思魏老师,我还没有考虑那么远的事情。” “那没关系的。”魏兴思道: “那你先在这边做着,找找感觉,还有一年多的时间考虑。” “嗯嗯。”许秋点了点头。 “行,你去隔壁216实验室把陈婉清叫过来。” 他正待起身,又听到魏老师说道:“我带你去吧,跟我来。” ………… 216和218的房型差不多。 一进门是一张大办公桌,供学生办公用,然后是一个透明玻璃墙作为隔断,玻璃墙的另一端是实验室,塞满了各种许秋不认识的实验设备。 魏兴思介绍道: “现在这边空间比较小,不过在张疆新校区那边,我们还有一个大的实验室,现在正在建设。” 然后,他指着正坐在办公桌前操作电脑的女生,说道: “这是我的博士生,陈婉清,许秋你就先跟着她干吧。” 许秋打量了一下陈婉清,她虽说是博士学姐,但看起来像是二十刚出头。 或许是直博生? 他主动打招呼道:“陈婉清学姐你好。” “学弟你好。”陈婉清站起来回应。 魏老师拍了拍许秋肩膀,说道: “行,那你们聊,我先回办公室了。” 不知是不是错觉,许秋发现陈婉清在魏老师离开后,有种如释重负的感觉。 但毕竟是第一次见面,他也不好直接问出来。 学姐似乎比较高冷,不说话,只是好奇的打量着许秋。 他只好主动开口,再次自我介绍: “学姐你好,我是材料系大三学生,许秋。想来这边实习,刚才已经和魏老师谈过了。” “好呀,”陈婉清微微点头道:“你等下没事情吧?” “没事,今天下午没课。” “好,那我们先去物资处一趟。” ………… 路上,许秋翻看系统信息的历史记录。 【任务已完成,获得100积分,权限等级+1。】 【当前权限等级为1级,开启熟练度系统、辅助系统和推演系统。】 【获得新手任务ii。将任意实验操作的熟练度评级提升至三阶及以上,任务完成奖励100积分。】 看到新开启的三个系统功能,许秋有些激动。 开启辅助系统后,他在做实验的时候,就可以实时获得操作教导,还可以用积分换取更高阶的指导 何愁实验技术不能快速提高啊。 到了物资处,陈婉清报上自己的名字、学号以及魏兴思的名字,在领用单上签名。 随后,她拿到了165和180码的两件实验服、5袋一次性pe手套、1盒一次性注射器、100颗只有米粒大小的磁性搅拌子。 “这边拿东西不需要付钱吗?”许秋道。 “我们组在这边都是记账的,按月结,直接走项目的经费。”陈婉清解释道。 “这样啊,学姐是本校保研的直博生吗?”许秋问道。 “不是呀,我硕士是在华东大学,然后从那边考过来的。” 许秋点了点头,主动帮陈婉清拎起刚刚领用的物资,说道:“学姐看着年轻啊,感觉像是刚刚本科毕业呢。” “没有啦,”陈婉清捂嘴轻笑,说道:“许秋,你是打算在本校读研吗?” “是啊,前几天刚刚给辅导员提交了保研申请。”许秋道。 两人变得熟络了许多,一路闲聊着回到了实验室。 ………… “入门第一课,安全教育。” 陈婉清打开电脑桌面上的《实验室安全教育》pdf文件,开始念。 “首先,做实验必须要穿实验服,佩戴一次性活性炭过滤口罩、一次性pe手套,实验前后要洗手。” “其次,不可以穿裙子、高跟鞋,呃……不好意思,”陈婉清略显尴尬的说道:“忘了你是男生,我们实验室的女生比较多。” “哎,这个太长了,你还是自己看吧。”陈婉清将笔记本电脑推给许秋,又补充道: “最重要的一点是,实验室里各个角落,都有可能存在有毒有害药品的残留,所以一定要保护好自己。” 许秋点点头,接过电脑。 他本科课程中有很多实验课,包括《普通化学实验》、《基础物理实验》、《分析化学实验》等等。 对于实验室安全教育,他自然不陌生。 而且对于近几年发生的实验室安全事故也有所耳闻。 比如,化学系大四学生在使用水热釜的时候,因操作不当,炸断了一只手臂。 材料系硕士研究生将锂离子电池的实验废料直接倒入下水道,触发了火警警报。 物理系某课题组因钢瓶保管不当发生爆炸,当时如同地震一般,整栋楼都有明显震感。 高分子系某研究生在做合成反应时,反应容器着火。情急之下他将反应容器直接从窗户扔出楼外,所幸未造成伤亡。 所以许秋总结了他自己的实验室求生指南: 生命安全第一,仪器安全第二; 情况不对,立马跑路。 第四章 清洗基片 阅读完《实验室安全手册》后,陈婉清指导许秋穿好实验服、戴上一次性pe手套和活性炭口罩。 一切准备就绪,她介绍道: “我们课题组主要研究领域是太阳能电池,而我呢,主要做有机方向。 实验室中制备太阳能电池器件需要使用基片,我们用的基片是印有ito,也就是氧化铟锡图案的玻璃基片。 ito具有高电导率和光透过率,是一种良好的电极材料。 这种基片是从米国进口的,成本比较高,一片大约4美刀,所以魏老师要求我们重复利用。” 今天我就教你怎么清洗基片。” “好的,学姐。”许秋点点头道。 ………… 【检测到清洗基片技能,是否进行记录?】 “记录。”许秋心中默念。 同时他注意到,系统界面更新了。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:100 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(一阶0%/四阶50%) 【仪器设备类】 超声波清洗仪(三阶20%/五阶0%) 镊子(二阶50%/四阶50%) 氮气枪(一阶0%/四阶50%) ## 前面的一阶0%、二阶50%、三阶20%代表了许秋当前的熟练度。 因为他在实验课中接触过超声波清洗仪和镊子,所以具有初始的熟练度。 后面的四阶50%、五阶0%,则是辅助系统复制学姐操作的熟练度,可以近似看做是他短期内可达到的上限。 一项实验操作通常需要使用多个仪器设备,其熟练度取决于这些仪器设备中熟练度最低的那个。 解锁了新功能,许秋迫不及待的想尝试一下,便与系统交流: “我想把清洗基片,从四阶50%推演到五阶,需要多少积分?” 【需要1x50%x1000x2=1000积分。】 好吧,消费不起。 他现在还是个一阶0%的纯萌新,还是先努力完成任务,积攒积分。 就先用着学姐,将就一下吧。 ………… “交给你啦,有问题可以随时叫我。” 陈婉清示范了一遍操作流程,然后将剩余的旧基片递给许秋,回到了自己的座位上。 “好的,谢谢学姐。” 师傅领进门,修行靠个人。 科研之路,从打杂开始。 许秋先小心翼翼的夹起一片旧基片,仔细观察。 基片表面呈正方形,上面还附着部分银白色的电极以及黑色的涂层材料。 他目测了下,这种基片长宽约是2.5厘米,考虑到是国外生产的,规格应该是1英寸,也就是2.54厘米,厚度大约是3毫米。 这小小一块玻璃片就值30块钱,搞科研可真烧钱啊。 他打开辅助系统,选择“清洗基片”一项,对照着影像开始操作。 影像已经被系统抽象化处理过,操作者并非是学姐,而是个虚拟小人。 可以清晰的看到每一步的操作细节,还可以跟随心意暂停、快进、调整进度等。 他很快进入状态,模仿着影像操作起来。 “首先,用镊子将旧基片放置在支架上,注意尽量不要接触基片中央,以防产生划痕。” …… 因为有使用镊子的经验,许秋很快装满了一个支架,拿起支架数了数,一共有24片。 【镊子熟练度+20%】 “然后,将装满旧基片的支架放入标有“soap”的盒子中,并倒入肥皂水,直至液面没过支架。然后盖好盖子,放入超声波清洗仪中清洗20分钟。 接着,将基片依次转移至去离子水、丙酮、异丙醇中,各超声清洗10分钟。” 这几步操作没有什么难度,超声波清洗仪只有一个总控开关,一个开启/暂停按钮,以及四个用来设定时间的按键。 只需要设定好时间,把盒子放进去,按下开启按钮就可以了。 …… 【超声波清洗仪熟练度+80%】 超声清洗基片的过程,不需要全程看着,可以同时进行其他工作。 许秋也没闲着,趁此机会又装满了四个支架。 【镊子熟练度+40%】 本来他还想和学姐套套近乎,可看到陈婉清坐在椅子上,时而扶着额头眉头轻皱,时而似有所悟般的快速敲击键盘,时而翻看手边的纸质资料,似乎处在一种专注忘我的境界中,便打消了这个念头。 经过四轮清洗,只剩下14片较为干净的基片。 这倒不是许秋的操作问题,而是因为部分旧基片表面上的附着物比较牢固,需要经过多轮清洗才能够清洗干净。 一个培养皿可以装12片基片,他从柜子中取出两个培养皿。 查看系统影像: “最后,用镊子将基片从装有异丙醇的盒子中夹出,注意不要将镊子伸入液面下,防止污染。 再用氮气枪(可喷射氮气气流)吹干,放入干净的培养皿中。” 许秋随手抄起一把镊子,夹取了一片基片,另一只手则拿着氮气枪,然后按压氮气枪的开关。 “啪。” 基片被氮气气流吹飞,掉到了桌子上。 掉落的基片会粘上灰尘等杂质,所以只能回炉重造,重新清洗。 许秋摇了摇头,开始分析原因: 一方面是初次使用氮气枪,他对于气流大小把控不当,这次的气流明显太大了; 另一方面,他感觉手上的镊子夹不牢。 难道是自己手法的问题? 他再次仔细观察影像,终于发现他用的镊子与影像中使用的镊子并不相同。 一个头部是尖尖的,另一个则是扁平的。 放下自己手中的尖镊子,许秋重新挑选了一把扁平的镊子。 再次尝试,果然新镊子夹起基片来稳当多了。 …… 共计获得11片洗净吹干的基片。 许秋经验不足,后面再次吹飞了两片。 【镊子熟练度+10%】 【氮气枪熟练度+120%】 本来准备了两个培养皿,结果连一个都没有装满。 完成了一整套流程后,许秋打开系统页面。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:100 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(二阶20%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶0%/五阶0%) 镊子(三阶20%/四阶50%) 氮气枪(二阶20%/四阶50%) ## 看着快速提升的熟练度,许秋很是满意。 他捧着装有干净基片的培养皿,交予学姐验收。 第五章 呆萌学姐 陈婉清戴上一次性pe手套,用镊子随机夹起一片基片,对着天花板上的日光灯照了照。 “不错嘛,清洗的很干净,”她先是赞叹了一句,接着话锋一转: “不过,这基片放反了,是我的疏忽,刚刚忘记教你鉴别正反面了。” “好在这个培养皿比较干净,问题不大,只要每一片再重新确认一下就好了。” 她示意许秋走到她身边观察,继续说道: “把基片拿到光线好的地方,从侧面平视基片,然后上下略微旋转角度。” “这时候从有ito涂层的一面观察,可以看到连续的淡蓝色或紫色图案,这就是正面;而从反面观察,图案是间断的。” “好的,我来试试。”许秋也用镊子夹起一片,在灯光下观察。 在光照下,ito涂层泛着淡淡的蓝紫色。 按照学姐给出的方法,他很快辨别了基片的正反面,并将其正面朝上,放回培养皿。 接着他又拿起一片,对着光看一看,放回去,再拿起下一片…… 不到一分钟,11片全都重新放好。 “许秋,你学的也太快了吧,”陈婉清随机抽查了几片,赞叹道:“科研天赋不错嘛。” “这个不是看一眼就能学会,有那么难嘛?”许秋心中疑惑,不过表面上不动声色的说道: “都是学姐教的好啊。” “别捧我啦,”陈婉清轻叹了一口气:“之前魏老师教我的时候,我用了快半个小时才学会,而且他还总凶我。” 许秋联想到魏老师进实验室时的场景,于是好奇问道: “话说魏老师不是看着蛮和蔼的,还会凶人吗?” “嗯……” 陈婉清敷衍的回了一句,显然是不愿多谈。 见状,许秋只好转移话题: “我继续去清洗基片了,刚刚又装了几个支架,这次可以一次性洗很多片。” “好呀,学弟辛苦啦。”陈婉清重新摆出了笑脸。 ………… 两个小时后,许秋将最后一片干净的基片装好。 然后摘下口罩、手套,丢入专用的垃圾桶,原地运动了一会儿,脱掉实验服,挂在墙边的挂钩上。 尽管实验室内空调冷气充足,许秋还是出了一身的汗,就连实验服的后背上也都能看到明显的水渍。 搞科研,也是体力活啊。 查看系统界面,熟练度再次上升了一大截。 权限等级:1 积分:200 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(三阶30%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶50%/五阶0%) 镊子(三阶60%/四阶50%) 氮气枪(三阶30%/四阶50%) 【任务已完成,获得100积分。】 【获得新手任务iii。将任意实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励300积分。】 新任务和上一个类似,只需要继续提高熟练度就行了。 可惜今天是没机会完成任务了,因为他晚上还约了室友们一起吃饭。 许秋发现随着熟练度的提升,他对于实验操作的理解得到了提升。 他现在已经不再拘泥于标准流程,可以针对实际情况进行改进: 对于表面残留物较多的基片,延长其在肥皂水中的清洗时间至40分钟,能够更容易清洗干净。 而较为干净的基片,可以取消肥皂水清洗过程,直接从去离子水开始。 而且,通过观察和分析,还大致弄懂了每步清洗操作的目的: 肥皂水是粗洗,可以将基片上残留的大部分电极材料或涂层洗掉; 去离子水可以洗去无机物杂质; 丙酮可以洗去有机物杂质; 异丙醇的沸点低,容易挥发,可以使基片在氮气气流下快速变干。 此外,许秋还通过合理安排时间,在等待超声清洗的过程中同时吹干基片,极大的提高了工作效率。 当然缺点也是有的,就是连轴转,非常耗费体力。 最终,许秋一共得到60片干净的基片,满满当当的装了五个培养皿。 他以叠罗汉的形式放好,双手保护好两端,就像手持着一个巨型的汉堡。 当陈婉清看到许秋洗好的一二三四五盒基片时,她惊讶道: “这……这也太多了吧。” 说完,她轻拍了下额头,说道: “哎呀,刚才又忘了提醒你啦。” “一般没必要吹干这么多的,两盒就够用了,其余洗干净的基片直接浸泡在异丙醇里面就可以了,等到需要用的时候再吹干。” 许秋无奈的摊摊手,这学姐怎么有点呆萌呆萌的,好像不太靠谱啊。 “不好意思哈,”陈婉清面带歉意,说道: “基片留着我晚上来处理吧,今天辛苦你啦。” “没事,应该的。”许秋道。 陈婉清补充道:“对了,之后你来实验室的话,最好选择一些固定的时间,这样方便安排工作。 我们组工作时间是上午九点半到十一点半,下午一点半到五点半,晚上七点半到十点。周一到周四全天,周五上午和下午,周六休息,周日下午和晚上。 周日没课,大家一般都在,所以最好过来。 当然啦,你是本科生,魏老师应该也不会怎么管你。” “科研也有996福报啊。”许秋心中默默吐槽,然后看了看课表。 这学期共选了14学分的课程,一学分大致对应一节课,课程量不算很多。 看到周二(今天)、周四和周五的课程较少,许秋便答复道:“那就周二、周四、周五的下午,再加上周日,怎么样。” “好的,”陈婉清拿笔记下,说道: “如果有事的话提前和我讲一声就好,其他时间想过来也是可以的。来,先加下微信吧。” “滴。” 许秋看了看学姐的微信,昵称就是她的真名,头像是一张旅游照片。 最后,陈婉清又递过来三份装订好的纸质文件,说道: “这是三篇关于有机太阳能电池的文献,你先拿着看看吧。有什么不懂的问题,可以标注下来,下次来问我。” 许秋将文献接过来掂了掂,分量还不轻,将其塞进包里,与学姐告别。 第六章 室友约饭 许秋和他的室友们晚饭约在学校的we coffee餐厅。 这是一家主打外国菜的餐厅,包括日式豚骨拉面、牛丼饭、炸物,韩式泡菜小火锅、石锅拌饭,西式煎牛排、披萨、意面等等。 餐厅是去年新建的,主要是考虑到学校里有很多的外国留学生。 菜品价格比正常餐厅的略贵,人均25元左右。 …… 许秋赶到食堂的时候,他的两个室友,任斌和陶焱已经到了。 任斌是疆省人,比较容易辨认,许秋远远的就看到了他。 今天聚餐是任斌提出的,他见到人都到齐了,便招呼道: “许秋,陶焱,你们随便点,今天我请客。” “嘿嘿,斌子,”陶焱略显夸张的笑了笑,说道:“那我可就不客气啦,难得你请一次客。” 他看了看菜单,向食堂师傅说道:“来份黑椒牛排套餐。” “一份炸猪扒套餐。”许秋道。 “一份火焰一口牛肉,然后再拿三听冰可乐,我们三个一起付。”任斌道。 说完,他拿出校园一卡通结账。 餐厅的人流量很大,在他们去点单的间隙,原来的位置已经被一对小情侣占据了。 没办法,三人只好重新找了个卡座坐下。 陶焱是寝室的寝室长,虽说大小算个官,但其实并没什么用处,只在奖学金评定的时候能比别人多0.5分。 他也是三人组中最为健谈的一位,直接开口问道: “斌子,是有什么喜事吗,今天怎么想起来请客啊。” “辅导员前段日子不是群发了邮件嘛,说系里有两个参菌返校的名额,我就报上去了。”任斌道: “今天得到消息,我拿到了一个名额。” 许秋和陶焱顿时明白了。 所谓参菌返校就是大学毕业后,入伍两年,然后可以返校直接读研,而且还可以无条件的跨专业读研。 此外,毕业支教一年、参加合唱团、团委也有少量保研名额,不过竞争的非常激烈。 这也算是给学习成绩较差的同学留了一条路。 “恭喜,恭喜。”两人同时祝贺道。 随后,陶焱又补了一句:“两年后,再见面,你可就是我和许秋的学弟了。来,斌子,先叫声学长听听。” 任斌当然不肯吃这亏,反问道: “陶焱啊,我记得你的绩点好像3.0不到吧,怎么样,保研有把握吗?” 陶焱愣了一下,旋即勉强挤出个笑容,道: “是啊,只有2.98,反正我是报上去了,成不成只能看天意喽。 只希望绩点排前面的能多几个出国的,我听说我们材料物理的第一第二都要出国。” 陶焱瞅到旁边的许秋,拍了拍他的肩膀,说道:“还是羡慕许大学霸啊,接近3.5的绩点,这学期就算挂两科,也稳稳能保研。” 许秋笑骂道:“你这是咒我呢,还挂两科,要是补考不过,就直接凉凉。” 这时,食堂师傅那边吆喝了起来:“黑椒牛排套餐好了,炸猪排……” 出餐了,任斌起身去拿。 过了不久,任斌拿着两个餐盘回来,递给许秋一个:“许秋,你的猪扒饭。” 许秋:“谢谢。” 陶焱搓搓手指:“我的呢?” 任斌:“我只有两只手,你的自己拿去。” 陶焱:“嘁。” ………… 晚饭过后,三人结伴回寝室。 许秋躺到床上,陶焱准备去公共浴室洗澡。 任斌则坐在桌子前,紧握鼠标,全神贯注的盯着电脑屏幕,不时可以听到他的声音混杂着游戏声音: “全体冲b点!” “手雷来了!” “小心!包点有人!” “刀他,快刀他!” 这也是任斌的绩点常年徘徊在2.0附近,专业排名吊车尾的原因了,他就是个网瘾少年。 关键在于,大四要毕业的时候,如果绩点低于2.0或学分低于120分的话,则学校只发毕业证,不发学位证。 许秋也尝试着劝过任斌几次,发现没什么用,后来就放弃了。 休息片刻,许秋下床,打开电脑,插入耳机,打开网抑云,打开有盗词典、谷狗翻译,掏出学姐塞给他的三篇文献。 许秋随手拿起一篇文献翻看起来。 文献是a4纸双面彩色打印的,一共有66页,全部都是英文。 我的天哪,估计有好几万个单词,让我一周读完一篇,估计都难,而且一共还有三篇。 想到这里,许秋头都大了。 突然,他灵机一动。 “系统,没有复制其他人的技能,可以直接凭空推演吗?我想学习文献阅读技巧。” 【可以,耗费积分翻倍,推演文献阅读至三阶需要1*(1+10)*2=22积分,到四阶需要222积分。是否推演?】 稍微想了下,许秋就明白了系统的计算规则。 呵,这系统还蛮严谨的。 “先推演至三阶吧。” 这样也好,等周四去找学姐,可以把她的文献阅读能力复制过来。 她的能力值再不济,肯定也是四阶以上的。 或者明天专门跑一趟。 嗯,就这么愉快的决定了。 幸好需要222积分,而不是200积分不然一时冲动,花光了积分可就亏大了。 积分可以先攒着,留到后期冲五阶再用会比较好,五阶看样子是一个门槛。 推演成功后,系统面板发生变化。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:178 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(三阶30%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶50%/五阶0%) 镊子(三阶60%/四阶50%) 氮气枪(三阶30%/四阶50%) 【特殊类】 文献阅读(一阶50%/三阶0%) ## 新增加了一个特殊类,许秋点开“文献阅读”辅助系统,开始学习。 第一步,找到期刊名称,然后在medsci等网站中,查询期刊的信息,以此确定期刊档次。 除了人们熟知的三大顶刊cns外,影响因子大于10或中科院分区为一区top的均为行业一流期刊。 期刊档次越高,投稿发表在上面的文章水准通常就会越高,也就越值得仔细研读。 目前,顶尖期刊基本都是国外垄断的。 国内创办的期刊质量普遍较差,除了极少数已经不在乎名利的大佬,或是为了完成上面任务的大佬投递的文章外,其他绝大部分的文章只能用一个字形容,那就是水。 这也是没办法的事情,顶级期刊被国外垄断了几十年甚至上百年,想要打破行业垄断,可不是一朝一夕就可以做到的。 第七章 文献解读 上学期,许秋修读了《文献检索》专业选修课。 课程主要是教学生使用各种检索工具,寻找需要的文献,然后通过校园网进行下载。 授课老师会给出一个精确的研究方向,比如“用静电纺丝法制备pvp纳米纤维”,然后布置成作业,让同学检索下载相关文献,并计入平时成绩。 为了完成作业,许秋曾下载过很多文献,然而并没有仔细阅读过文献内容,这也导致他现在文献阅读能力还是可怜的一阶50%。 还是有必要多学习一些技能,以备不时之需啊,许秋心想。 不过,一些基本的常识他还是知道的。 在文献的左上角,他找到了期刊名称——《化学评论》,然后到medsci网站中查询。 影响因子52.758,中科院分区化学大类一区top。 接着,他又翻看另外两篇文献,分别是《先进材料》、《能源和环境科学》。 两者均为中科院分区一区top,影响因子分别为27.398和30.289。 出于好奇,许秋又在网站上顺手查了下三大顶刊cns,《细胞》、《自然》和《科学》。 毫无疑问都是一区top,影响因子分别为38.637、42.778和41.845。 虽然《化学评论》、《先进材料》和《能源和环境科学》与cns的影响因子差别并不大,但是影响力却完全不在一个级别。 从期刊档次上来看,cns要高出半个到一个半档次。 【文献阅读熟练度+1%】 看到只增加1%的熟练度,许秋也没太在意。 这说明相较于“超声波清洗仪”、“镊子”等仪器设备的操作,文献阅读这项能力提升起来难度较大,需要大量的阅读来积累。 但这种难度,对几乎所有科研工作者来说,都是一样的。 当然,对于许秋这样有系统加持的人除外。 他启动辅助系统继续学习。 第二步,确认文章类型。 常见的类型有review、article和communication,此外还有letter和comment等等。 review是综述类型的文章,一般是总结某个研究领域近期的研究进展,通常文章被引用频次较高。 有些期刊是只收录综述类文章的,这类期刊也因此具有较高的影响因子,比如《化学评论》就有着高达52.758的影响因子。 article和communication是实验报告类型的文章,通常是研究具体科学问题的。 如果将一个研究领域比喻成一座大厦,那么每篇article或communication文章就是构成大厦的一块砖头。 当然,两种类型之间也是区别的。 前者重点在于表达“我做了一个完整的、成体系的工作”,通常实验数据丰富,体系完整,篇幅较长; 后者则着重于表达“我提出了一个新观点,或者得到了一个新结论”,对文章的新颖性要求较高,篇幅较短。 许秋翻看手中文献的类型,果不其然,三篇都是review类型的。 【文献阅读熟练度+4%】 第三步,阅读文献标题,确定文献主题。 文章标题通常较短,阅读起来难度不大,除了用谷狗翻译了一个专业术语“体异质结”,其他的许秋都能够看懂。 “体异质结聚合物太阳能电池的近期发展” “体异质结有机太阳能电池:实现商业化的五项关键技术” “有机光伏的近期发展:器件结构和光学设计” 【文献阅读熟练度+1%】 第四步,看摘要和结论。 摘要和结论是一篇article或communication,最精华的部分所在,用数百个词总结了整篇文章的核心论点和论据。 通常,摘要和结论大部分内容是重复的,就是使用两套措辞描述同一个故事。 细微的差别在于,摘要中会提到为什么要做这样的工作,相当于故事的前传; 结论中会涉及对将来工作的展望,有些类似于故事的后传。 可惜,对于许秋手中拿的三篇review来说,以上通通不成立。 因为一个具体的工作,可以用少量单词进行概括,可对于一个大的领域,想用短短几百单词来归纳总结,必定会丢失很多信息。 就像形容一块砖头,可以用长、宽、高、颜色和材质描述,只需提供很少的信息,别人就很容易想象出这块砖头是什么样子。 但如果用同样少的信息去描述一座大厦,常人就会难以想象。 除非是这领域的行家大佬,心中有着一座大厦,那就另当别论了。 对于现在的许秋来说,大厦的地基还没挖好呢。 因此,在花费半小时,勉强看完三篇文献的摘要和结论之后。 许秋发现他差不多每个单词他都认识,就算不认识的也都通过谷狗、有盗做了注解,可还是两眼一抹黑,感觉不知所云。 这种感觉就像是碰到了这样的题目: 已知:构成砖头的每个原子都是元素周期表上的。 求解:用砖头建成大厦是什么样子的。 【文献阅读熟练度+1%】 连续啃了一个小时的文献,许秋感觉自己脑壳有点疼,便唤出系统界面,检查成果。 【科研辅助系统】 …… 【特殊类】 文献阅读(一阶57%/三阶0%) 感觉自己学到了不少知识,可是熟练度只增加了7%。 还是有些怀念之前超声波清洗仪熟练度秒升四阶,虽然他也知道那其实并没有什么用,但至少看起来爽啊。 许秋暗自嘀咕了一会儿,决定去公共浴室洗澡,准备早点休息,明日再战。 浴室开放时间是下午四点半至晚上九点半。 虽然宿舍每层也都有浴室,但里面只提供冷水。 一般只有在来不及去公共浴室的情况下,才会有学生用冷水冲凉。 在许秋准备洗浴用品的时候,陶焱洗完澡回来了。 刚进门,他就换了套衣服,整理着衣领,似乎是又急着要出门的样子。 任斌见状,打趣道:“陶焱,今天晚上又要出去勾搭小妹妹啦?” “斌子,怎么说话呢,什么叫勾搭,我们这是真爱。”陶焱道。 “呵,每次都说真爱。你这真爱有十几回了吧?说吧,这次是哪里的?”任斌道。 “本校中文系的,大一学妹。”陶焱道。 许秋看着两个室友打嘴炮,摇了摇头,并没有选择参与其中。 他收拾好洗浴工具和换洗衣物,然后同室友们打了声招呼,便出门了。 其实,许秋还是蛮佩服陶焱的。 据他所知,陶焱现在的状态是必修课选上,选修课不上,平常不学习,考前突击三天,晚上经常见不到人,不知道在哪里浪。 就这样,绩点还能维持在3.0。 第八章 准备取经 第二天,许秋启动辅助系统,继续钻研文献。 第五步是阅读文献的引言部分。 研究者们发表一篇article或communication文章,讲述他们所做的工作,本质上就是在讲故事。 而引言部分就是告诉读者,我们为什么要讲这样的一个故事,或者说我们做这样的一个工作的必要性。 故事可以是这样的: 甲:我在野外发现了一种具有白色皮毛的新生物,我将其命名为x兽,我把x兽抓了、宰了、炖了,发现x兽肉质鲜美,很好吃。 也可以是这样的: 乙:基于甲的发现,我也去野外抓了只x兽,也把x兽抓了、宰了、炖了,发现x兽肉质鲜美,很好吃。但是如果撒上胡椒粉、辣椒粉、椒盐等调味品,会更加好吃。 丙:基于甲的发现,我在野外发现了一只具有黑色毛发的x兽,我把黑x兽抓了、宰了、炖了,发现黑x兽肉质发柴,不好吃。此外,我还用猪肉和黑猪肉做了一组对照组,发现黑猪肉更好吃。最终得出结论,肉质鲜美与否和毛发颜色无明显相关性。 丁:基于甲乙丙,我发现x兽烤着吃更好吃。 戊:基于甲乙丙,我发现x兽和黑x兽肉按95:5的质量比混合,炖着吃比纯x兽肉更好吃。 他们的实际工作可能是这样的: 甲:我合成了一种新材料,分子式是c-60,我将其命名为富勒烯,通过一系列表征手段,发现c-60有许多优异的理化性能。 乙:基于甲的发现,我成功合成了c-60,通过一系列表征手段,得到的数据和甲差不多。然后对c-60进行表面修饰,得到了更佳的理化性能。 丙:基于甲的发现,我成功合成了c-70,通过一系列表征手段,发现c-70的理化性能不如c-60好。 …… 其中,甲通常是行业大佬,在“野外“这个大领域中,开创出“x兽”这个小领域,这样的工作一般都是发表在一流期刊上; 乙和丙紧跟大佬脚步,虽说创新性不足,但只要动作够快,能够快速做出成果,也能发表在二流期刊上; 至于丁和戊,因为下手太慢,就只能在三流期刊上灌灌水了; 再之后的跟风者,如果没有让人眼前一亮的观点或是结论,就只能在sci三区、四区灌水了。 那么,对于甲之后的人,他们所做的工作是否有意义呢? 自然是有的,个人的精力终究有限,靠一个人或是一个团队把整个领域研究透彻是不现实的。 而且,哪怕某个人研究了诸如“人和x兽基因相似度高达82%”之类的工作,这看似无厘头的项目,也是有意义的。 因为科研本质上是人类对未来的投资,是留给子孙后代们的财富。 事实上,绝大多数,超过99%的科研成果在发表后几十年内,都找不到实际应用价值。 但总归有那1%的成果,可能在未来的一天,被一位研究者看到后从中获得灵感,找到了他科研拼图中缺失的一角,进而推动某个领域向前迈进一大步。 …… 对于一篇review来说,引言部分的作用也是类似的。 通常是用来告诉读者,我们为什么要研究这个领域,这个领域的发展历程,以及这个领域目前亟待解决的问题。 相较于摘要和结论,引言部分较长,显然不能很快将三篇文献的引言部分都看完。 许秋略作思考,选择了先看发表在《化学评论》上的那一篇,毕竟这篇影响因子最高嘛。 第一段主要介绍“为什么要研究有机光伏这个领域”。 借助有盗和谷狗,许秋将其翻译并总结,然后记录在了自己的科研记录本上: “太阳能是清洁、环保、无污染的可再生能源。 传统基于硅、cigs等非金属的太阳能电池,虽然有着高光电转换效率(15%以上),已经商业化,但其成本高,且制备时会产生环境污染废弃物。 近些年,有机光伏材料,因具有价格低、质量轻、可以制备柔**件等优点,而备受研究者们的关注。 有机光伏器件的光电转换效率仍较低,目前最高10%。” 然后,又在后面补充了自己的感悟: “对于太阳能电池,核心指标是光电转换效率,决定了它能把多少太阳光能转换为电能。 无机电池的转换效率15%以上是商用程度,也就是在大批量工业化生产的条件下,而有机电池的10%是停留在实验室的阶段,要是工业化生产,能不能达到5%还是个未知数。” 第二段主要介绍“有机光伏的发展历程”,许秋总结记录: “1986年,tang等人首次发表了关于有机光伏器件的文章,光电转换效率只有1%。 六年后,heeger和wudl课题组,采用共轭聚合物meh-ppv和c-60作为双层有效层,并发现产生电流的原因是meh-ppv在吸收太阳光后将电子转移至c-60,因此将这两种材料命名为电子给体和电子受体; 随后,研究者们发现将电子给体和电子受体混合后,制备体异质结有机太阳能电池器件,光电转换效率更高; 直到现在,体异质结仍是有机太阳能电池领域中最广为使用的有效层结构。” 然后他用荧光笔,将出现的“共轭聚合物、电子给体、电子受体、体异质结、有效层”等不熟识的专业术语标出。 最后一段,则介绍了本篇综述的行文顺序。 许秋看了看,感觉没什么干货,便没有总结,只记下了两个专业名词,“形貌”和“电荷迁移率”。 【文献阅读熟练度+10%】 看着记录本上满满当当的一页,许秋感到非常满意。 可随即,他又看到了那长达60多页的正文,刚刚收获的喜悦瞬间被冲淡了不少。 “我的科研路,任重而道远啊。”许秋感慨道。 第六步。查看正文。 …… 许秋等了半天,发现既没有额外的提示,也没有像之前几步的举例说明,只有四个字“查看正文”。 稍微想了想,他觉得应该是自己推演得到的三阶文献阅读,熟练度太低的缘故。 不如下午找学姐取取经? 第九章 学姐的另一面 下午,实验室。 “学姐,除了你以外,实验室其他师兄师姐呢,我怎么没遇到过呢?”许秋问道。 “噢,还有一个博一的师兄段云,和一个研二的师姐吴菲菲,他们最近基本都在张疆校区。”陈婉清道: “这边实验室不是面积太小嘛,魏老师就和院系申请新实验室,院系也同意了,但邯丹校区这边没有空余的实验室,所以就把新实验室安排到了张疆校区。 张疆实验室那边,现在正在装修,需要有人看着,正好他们两个最近都在写综述,不需要做实验,所以魏老师就派他们两个人过去监工了。” 许秋八卦道:“师兄和师姐,他们是不是……” 陈婉清翻了个白眼:“你想多了。” “那他俩什么时候回来这边呢?“许秋道: “我都没见过他们。” “周日吧,大家基本都在邯丹校区的实验室。”陈婉清道: “张疆实验室暑假前差不多就能弄好了,到时候你就可以经常见到他们了。 对了,还有一个本校大四保研的学姐田晴,她最近几天在准备毕业答辩,所以没空来实验室做实验。” “我知道,魏老师和我提到过她。”许秋道。 “听说这里本来还有一个大四学生的,他大三的时候在魏老师这边申请了一个学校的科研项目,结果项目刚刚开题,就跑去湾省交流了半年,回来后就去其他课题组做毕设了。这是我听吴菲菲说的。”陈婉清道。 “那魏老师什么反应?”许秋道。 “据说他当时很生气,然而并没有什么用,本科生他又管不了,最后也就是不了了之。”陈婉清道。 …… 闲聊了一会儿后,许秋从包中取出文献。 “文献看过了呀,有没有什么收获?”陈婉清道。 “我先去medsci查了下期刊信息,然后主要看了摘要、结论部分和这篇《化学评论》的引言部分,正文还没看。”许秋道: “我感觉摘要、结论部分对我帮助不大,引言部分比较有用,介绍的比较详细,我用记录本把核心要点都记录了下来。” “一般新手看文献都是像看书一样从头开始阅读的,你这看文献的方法谁教你的呀?”陈婉清道。 “系,系里有门课,叫《文献检索》,我帮那老师下文献的时候,试着读了几篇,然后自己琢磨出来的。”许秋道。 “无师自通啊,厉害厉害。”陈婉清赞叹道。 “不敢当,还要向学姐请教呢。”许秋笑道。 说罢,他将记录本递给陈婉清。 “总结的不错嘛,荧光笔标记的是你不懂的地方吗?”陈婉清翻看后问道。 “是的。”许秋道。 ………… 和学姐一番交流过后,他发现学姐对有机光伏领域非常了解,解答了他的诸多疑惑。 这简直和昨天那个呆萌的学姐判若两人。 不过想想也是,能到魔都综合大学读博士的,多半还是有两把刷子的。 据说材料系博士延期毕业的概率超过了三成。 好多人都是读着读着,就从博士变成了博四。 随后,他向学姐提出教他文献阅读的技巧,陈婉清爽快答应。 【检测到文献阅读技巧,是否进行记录?】 “记录。” 许秋看了一眼系统界面: 【科研辅助系统】 …… 【特殊类】 文献阅读(一阶57%/四阶50%) ## 果然是四阶啊,不错。 前面几步,学姐的文献阅读方法与系统的差别不大。 只是她补充了一些细节,比如: “论文的标题对作者来说很重要,因为期刊编辑拿到稿件时,看到标题太差的话,可能不看正文就直接拒稿了。 因此,在阅读标题时要注意别人是怎么起标题的,尤其是关键用词和句式结构。 我硕士时候的导师在文章投稿前,都会在办公室枯坐一下午,取一个好的标题以提升过稿送审的概率。” …… 讲到正文部分,许秋竖起耳朵,认真听讲。 “正文,包含了一个完整的论证过程,篇幅通常会很长,因此必须要挑重点看。 首先看图片和小标题,当然communication一般是没有小标题的,不过这影响不大,小标题仅起到辅助功能,主要还是看图片,绝大多数的核心论据都会在图片中展现。” “那么,举个例子,”陈婉清从旁边文献柜中随便抽出一篇文献,说道: “先看标题,确定文章大致内容,这篇是‘一种新型窄禁带宽度聚合物给体材料的设计、合成与光伏应用’,可以判断文章的核心是这种新型给体材料。 接下来,你可以按照之前说的方法,去看摘要、结论和前言,而像我的话会直接翻到图片去看。 图一是这种名为dpp3t的新型给体材料的合成路线,这个没什么好说的; 图二是它的电化学性能,可以看到它和受体材料能级匹配,有利于电荷输运; 图三是它的光学性能,你会发现它在可见光范围内光吸收性能很好; 图四是把它和受体材料混合后涂膜,然后拍透射电镜,可以发现混合的比较均匀,有较好的共混形貌; 图五就是太阳能电池的核心表征手段,电压-电流密度曲线,可看出基于它的器件,光电转换效率可达8%。 然后把这五句话连起来,就是我们合成了一种名为dpp3t的新型给体材料,它与受体材料能级匹配,有利于电荷输运;它在可见光范围内光吸收性能很好;它与受体混合后能形成较好的共混形貌。我们基于它制备了有机太阳能电池器件,效率可达8%。” 最后,学姐信心满满道:“虽然我没看这篇文章的其他部分,但我就知道它的故事肯定是这么讲的。” 许秋拿过文献来,看了眼摘要,发现果然与学姐所述如出一辙,不禁感叹道: “我*,学姐厉害啊!” ………… 临别。 “话说学姐,之前给我文献的时候,为啥不教我呢。” “我,我这不是要考验考验你嘛。” “真的?” “真的。” 第十章 难道是BUG? 周四下午,材料一楼。 “说了多少遍了,画图的时候,物理量和单位要用36号字,坐标轴上的数字要用26号字,每张图都必须是这个标准,要保持一致性!” 许秋走在走廊,离很远就能听到魏老师的声音,从实验室中传来。 “还有这两张图,这张的图例画的这么大,那张画的这么小,把它们都改成一样大!”魏老师板着脸对陈婉清说道。 见到许秋进来,魏老师语气稍微缓和了些: “许秋,来了啊。” “魏老师好。”许秋道。 “把那几张图改好以后,再拿来给我看看。” “要对自己严格一点!” 魏老师转头又对学姐吩咐了几句,然后便离开,回办公室了。 “嗯嗯……”陈婉清弱弱的点了点头。 “看样子又是做错了事情,被魏老师凶了,不过我也帮不上什么忙,还是不打扰她了吧。”许秋心想,随即他对陈婉清说道: “学姐加油哈,我先去洗基片了。” 上次因为时间不够,清洗基片的熟练度还停留在三阶。 今天许秋决定将它提到四阶,完成任务。 ………… 一个半小时后。 有了上次的经验教训,许秋没有清洗太多基片。 最后得到24片洗净吹干的基片,刚刚装满两个培养皿。 打开系统,查看熟练度: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:178 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(三阶80%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(三阶88%/四阶50%) 氮气枪(三阶80%/四阶50%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) ## 文献阅读提高了5%的熟练度,这是许秋昨晚奋战一个小时的结果。 他现在给自己定了一个小目标,每天阅读文献1小时。 实验操作可以凭借系统帮助而快速提高,但文献阅读是需要时间来积累的。 而且,他之后肯定也要自己写论文,可以先打好基础。 镊子和氮气枪的熟练度前期提升的较快,现在就慢了许多。 镊子还差12%四阶,氮气枪还差20%。 有没有什么办法可以快速提高熟练度呢? 看着眼前洗净的基片,许秋灵机一动,想到了一个绝妙的点子: 首先准备好一个装有异丙醇的盒子; 然后用镊子夹取一片洗净的基片; 接着将基片浸入异丙醇中; 最后再用镊子将基片夹出,用氮气枪吹干。 他试了一次。 【镊子熟练度+1%】 【氮气枪熟练度+1%】 果然可行! 这样就可以跳过超声波清洗步骤,直接刷镊子和氮气枪的熟练度了。 效率瞬间提升百分之好几百! 他赶紧继续尝试。 夹起,浸泡,夹出,吹干。 【镊子熟练度+1%】 【氮气枪熟练度+1%】 夹起,浸泡,夹出,吹干。 …… 咦,这次怎么不增加熟练度了? 难道是系统发现我使用bug,修复好了? 许秋思考了一下,感觉不太可能,系统没有提示违规,应该就是默许这样的行为。 他仔细回想刚才的实验操作。 为了快速刷熟练度,似乎刚才的操作有些变型,基片在气流作用下,抖了抖,差点飞出去。 难道是因为系统判定这次操作水平太差,所以不给熟练度? 他觉得很有可能是这个原因。 不过,也有另一种可能,那就是刚刚是加了零点几的熟练度,因为加的太少而没有显示出来。 具体是哪一种原因,试一试便知。 许秋打开辅助系统,对照着全息影像,认真模仿起来。 连续进行了十次操作,没有一次失误。 【镊子熟练度+1%】*10 【氮气枪熟练度+1%】*10 这说明,只有达到一定标准的实验操作才会增加熟练度。 进而,许秋推断出系统的判定机制应该是这样的: 当他做出一个实验操作,系统给出实操评分,假设这个评分是在0到5之间的; 而他当前的熟练度,会对应一个基准评分,假设从一阶0%到五阶100%,分别对应0到5分; 如果实操评分大于基准评分,则增加熟练度,增加的幅度正相关于两者之差;反之,不增加熟练度。 “系统,我的推理正确吗?” 【正确。】 “系统,可以安装一个插件吗,能够实时显示我每次操作评分的那种?” 【当前权限等级不足,请求驳回。】 见状,许秋也没有什么办法,只好继续实验。 他又连续进行了十次操作。 【镊子熟练度+1%】*9 【氮气枪熟练度+1%】*9 这种全神贯注的操作非常消耗精力,到了最后一次,他发现自己已经无法集中注意力了。 这导致手中的镊子抖了一下,基片差点飞出去,虽然基片最终没有掉落,但略有瑕疵的操作没有得到系统的认可,熟练度未增加。 好在熟练度已经刷到了四阶。 许秋看向系统页面: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:478 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶1%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶9%/四阶50%) 氮气枪(四阶1%/四阶50%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) 【任务已完成,获得300积分。】 【获得新手任务iv。将任意两种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励500积分。】 任务完成,他不打算继续刷镊子和氮气枪的熟练度。 虽然可以刷,但没有必要。 一方面,他发现熟练度提升到四阶后,实验操作已经形成了部分肌肉记忆,在正常操作下,失误率基本可以控制在5%以内。 继续刷熟练度,耗费大量的时间和精力,把失误率降到4%、3%也没太大的意义。 另一方面,从学姐那边复制的熟练度只有四阶50%,所以他目前的上限也在四阶50%左右。 继续刷则很快会进入瓶颈期,还不如在做实验的时候自然提升。 至于花积分提升上限至五阶也没多大必要。 好钢要用到刀刃上,镊子和氮气枪充其量是个刀把上刻的花纹。 第十一章 手套箱 “我回来啦。” 陈婉清从魏老师办公室归来,脸带笑意,看起来心情不错。 “学姐,什么事情这么开心呀?”许秋道。 “来这边快一年了,这回终于要开张了,我最近做的一个工作,现在已经建立好主要的框架。 刚刚将修好的图给魏老师看过之后,他也比较满意,让我开始动笔把文章写起来,不过,估计只能发个小文章。”陈婉清道。 “恭喜学姐。”许秋道。 “对了,我现在清洗基片的操作,已经掌握差不多了,可以教我一些新的实验操作吗?”许秋指着装有基片的培养皿道。 “好呀,正好最近我可能还需要补一些数据,等教会你之后,你懂得……”陈婉清睁着大眼睛,盯着许秋看。 “懂懂懂,学姐的事,就是我的事。”许秋忙应和道。 “好,一言为定,先教你使用手套箱吧。”陈婉清莞尔一笑。 【检测到手套箱技能,是否进行记录?】 “记录。” ………… “这个巨大的的箱体,就是手套箱。它的气密性非常好,正面是一块透明的防爆玻璃,四周都是铁皮。 防爆玻璃上是两个向外伸出的橡胶手套,操作者可以通过这两个橡胶手套,伸入箱体内部,从而进行箱体内的实验操作。”陈婉清道。 许秋注意到这个手套箱的斜对面,有一个更大些的手套箱,外接有三个橡胶手套,便问道: “学姐,那边也是一个手套箱吧,应该都是用来做太阳能电池器件的,为什么要把它们分开放呢,是有什么讲究吗?” “其实最好是把它们拼在一起,但我们实验室的空间不足,就只能这么放了。”陈婉清道。 许秋点点头,然后仔细打量眼前的箱体,大约一米六长,两米高,前后纵深约一米二左右。 他心中大致估算着手套箱的价格。 铁皮、防爆玻璃、橡胶手套,加起来物料成本最多小几千块。 不过做成成品后,价格肯定得翻上几番,肯定要上万,还是问问吧。 “学姐,这手套箱多少钱?” “两台加起来要38万多吧,魏老师和厂家那边的老板认识,给的优惠价,现在国内能做手套箱的厂家不多,这家正好是魔都本地的。”陈婉清道。 “居然一台就要20万,我还以为只要几万呢。看来以后我再估价的时候,在估好以后加个0,就差不多接近真实的价格了。”许秋感叹道。 “科研嘛,就是这么烧钱,慢慢你就会习惯啦。”陈婉清轻笑道,然后继续介绍: “手套箱内部的气氛是氮气、氩气等不活泼的气体,我们用的是氮气氛围,如果是做锂电池则必须使用氩气。 使用氮气是为了创造无水无氧的条件,这样得到的实验结果可靠性和重复性高,因为我们做的电池器件中的部分材料对氧和水敏感。 可以看到这边的数控面板,上面有箱体内水、氧的实时含量,现在都是小于0.1ppm。 在实验过程中,可能会升高至10ppm左右,这个没太大问题。 但如果长期保持在100ppm以上,则会对实验结果造成很大的影响。”陈婉清道。 许秋知道ppm代表的是百万分比浓度,这说明现在手套箱内氧分子和水分子的占比,均不足千万分之一。 “手套箱通过气体管路连接氮气钢瓶,可以随时补充氮气,防止因箱体内部压力不足而造成空气倒灌。” 陈婉清说完,领着许秋走到实验室角落里放置的两个钢瓶柜处。 柜体刷有醒目的黄漆,地上也贴有黄黑相间的警示胶布。 学姐打开钢瓶柜,许秋看到每个柜子里均装有两个钢瓶,一共有四个钢瓶。 “我们只有两种钢瓶,一种是高纯氮,一种是95:5体积比的氮氢混合气。前者用于给手套箱和氮气枪供气,后者是用来清洗手套箱的。”陈婉清道。 随后,她认真的看着许秋,说道:“钢瓶操作有危险性,所以在你没有彻底熟悉它之前,一定要有我在场才可以操作它。” “好的,学姐。”虽然许秋有系统,但还是乖乖点头道。 “这是40升容量的高纯氮,内部压力约为12.5兆帕,因为压力过高,所以无法直接使用。 为了解决这个问题,钢瓶通常要安装减压阀,减压阀可以将压力降至0到2.5兆帕。 我们日常使用的话,压力范围在0.6至1兆帕,也就是减压阀刻度的3到5格。 还有很重要的一点,钢瓶主阀是拧的约松,压力越大;而减压阀相反,拧得越紧,压力越大。”陈婉清道。 “学姐,钢瓶看着挺沉的啊,它是怎么运送过来的呢?”许秋摸着钢瓶的瓶身,问道。 “在学校的实验室管理系统中下单购买后,药品仓库会派师傅及时把钢瓶送过来的,然后安装好再将使用完的空钢瓶运走。” 研究完钢瓶,两人再次返回手套箱边。 “手套箱底部有两个脚踏板,一个是加压,也就是往箱体内补充氮气,还有一个是减压,也就是抽出箱体内的氮气,排到大气中。 箱体有初始设定的压力,通常是0.3bar,也就是0.3个大气压,当箱体内压力低于这个值,就会自动补气。 压力过大时,箱体顶部的安全阀就会被顶开,然后设备会强制停止工作。 这个阈值大约是7bar,所以使用时要注意压力表。 不过等熟悉之后,就可以凭手感判断压力,不需要看压力表了。 当你要通过橡胶手套进入箱体内,一定要慢,防止压力过高,冲开安全阀。 出来的时候,也要慢,防止形成负压,导致空气进入。” “许秋,你先来操作一次试试。”陈婉清道。 …… 穿好实验服,做好防护措施后,许秋开始尝试通过橡胶手套,将手伸入手套箱。 他先找到橡胶手套上十只手指的位置,套在自己手上,然后慢慢往里面伸。 开始很容易进入,随着手的前进,他遇到的阻力也慢慢增大。 见状,许秋脚下轻踩减压踏板,听到一阵嘶嘶的气流声,阻力果然慢慢减小。 继续前进,终于进入到了最深处,两只手臂都完全伸入到了箱体内部。 许秋感受了一下,因为橡胶很厚,操作起来笨重了许多。 最后他慢慢将手伸出来,离开了手套箱。 第十二章 薅羊毛要轮着来 “不错,操作的很规范,没有出什么差错。就是用时比较长,不过毕竟是第一次,也很正常。”陈婉清点评道。 【手套箱熟练度+5%】 同时,许秋也收到了系统的提示,他暗自盘算: 熟练度涨的这么慢,看来又是个硬茬子。 不过应该也可以像刷镊子、氮气枪熟练度那样,通过不断进出手套箱,把熟练度快速刷高。 但是要找个好的时机,如果当着学姐的面,对着手套箱进进出出,有些不好解释。 …… “差不多就是这些内容,你先熟悉一下手套箱操作,晚一点我教你怎么在手套箱中配制溶液。” 陈婉清说完后,走向自己的座位。 刚走了不到一半路,她又折返回来,指着手套箱侧边的一个圆柱状舱体说道: “差点忘了和你讲这个。” “这个是传送舱,通过它可以实现箱内与外界的实物交换。 传送舱的舱体一半在手套箱内部,一半在箱外,舱体末端各有一个舱门,舱内还连接有气压计,可以实时查看舱内压力。 从外界传物品到手套箱内时,要先打开外部舱门,放入物品,然后使用真空泵将舱内抽至真空状态,再充入氮气,重复抽真空和充氮气的步骤三次,确保传送舱内气氛为氮气,然后就可以从手套箱内部打开舱门,取出物品了。 而从内部往外面传送物品则同理,但需注意打开内部舱门的时候,必须确保传送舱内气氛为氮气,不然如果放了一整舱空气进去的话,氧值立马会飙升至500ppm以上。 魏老师是很注重手套箱内气氛的,他每次来实验室都会检查一下,看水氧指标是不是低于100ppm。 现在实验室就我们两个人,如果氧值爆了被他发现,他不一定会有对你怎么样,但我肯定会挨骂的。” “所以,你懂的……”陈婉清故意做出了一个非常凶狠的表情。 “学姐放心,有我在,没意外。”许秋自信满满道。 接着,许秋再次将手伸入手套箱内,佯装在操作,眼角余光则瞥向学姐离去的方向。 陈婉清回到自己的座位上,然后从包包里掏出一个粉色的水杯。 她应该是要去打水,是个好机会。 “学姐,可以帮我也打一杯水吗。”许秋道。 陈婉清愣了一下,才反应过来许秋说了什么。 她白了许秋一眼,问道:“你杯子在哪里?” “在我包里。”许秋道。 强行给学姐增加了一点的工作量,他就有更多的时间来刷熟练度了。 在学姐离开的一瞬间,许秋迅速行动起来,集中精神,跟随着系统影像,开始重复“进出手套箱”的操作。 …… 大概过了两分钟,他听到学姐的脚步声,便停了下来。 “我把水杯放你包里啦。” “好的,谢谢学姐。” 然后,他开始查看系统里熟练度的历史提升情况。 【手套箱熟练度+10%】 【手套箱熟练度+10%】 【手套箱熟练度+9%】 …… 【手套箱熟练度+1%】 …… 开始几次可以加10%熟练度,甚至比他第一次操作时的5%都要高。 之后熟练度的增加幅度开始渐渐衰减,到最后就只剩下1%了。 他打开系统界面: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:478 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶1%/四阶50%) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶9%/四阶50%) 氮气枪(四阶1%/四阶50%) 手套箱(一阶88%/四阶80%) 气体钢瓶(一阶0%/四阶20%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) 新手任务iv:将任意两种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励500积分。 ## 忙活了半天,手套箱熟练度只增加到一阶88%; 而且它居然属于仪器设备类,而不是实验操作类,所以不能用于完成任务。 简直是双重打击。 许秋想了想,后者倒不是大问题,因为根据学姐所说,之后要学习在手套箱中配制溶液。 如果“配置溶液”算是实验操作的话,想要让它达到四阶,手套箱熟练度达到四阶就是必要条件。 所以问题的关键在于前者,也就是熟练度提升太慢。 总不能一直趁学姐不在,偷偷做实验吧。 一定是哪里出了问题。 许秋打开辅助系统,仔细观察虚拟小人的一系列动作。 进入手套箱,拿起一个试剂瓶放到了试剂架上,又用镊子夹取了一片基片,……,接着离开手套箱,最后还使用传送舱往箱内传送了一盒基片。 他之前为了高效刷熟练度,只截取了进出手套箱的操作,然后循环播放。 许秋很快想通了其中缘由: 手套箱的操作不单单是进出手套箱,还包括了箱内操作和传送舱使用。 现在进出手套箱的熟练度快被他刷满了,所以涨不动了。 薅羊毛不能只盯着一只羊薅,现在“进出手套箱”这只羊的羊毛已经快被他薅秃了,就必须要找其他的羊了。 于是,他在手套箱内,先用右手拿起一把长镊子,然后夹起一个空玻璃瓶,在空中划一个倒8,最后放回原位,再切换到左手,重复一遍。 【手套箱熟练度+20%】 【镊子熟练度+1%】 果然可行,顺带还提升了镊子的熟练度。 而且从熟练度的提升幅度来看,箱内操作所占的权重应该是大于进出手套箱的。 之后,许秋把镊子夹取的目标从空玻璃瓶换成了基片,左右手并用,将其移动至手套箱内的各个位置。 …… 很快,箱内操作的熟练度也几乎刷满,只能1%的涨了。 镊子在达到四阶20%后也不是每次操作都能提高,看来是到了瓶颈。 许秋离开手套箱,开始练习传送舱的使用。 【手套箱熟练度+12%】 …… 陈婉清听到手套箱方向,频繁传来抽气、放气的声音,疑惑的朝着许秋看了一眼。 许秋见状,主动解释道:“学姐,我在练习使用传送舱。” “好呀,小心点别爆氧了。”陈婉清道。 …… 在刷了几次传送舱的经验后,手套箱的熟练度终于达到了四阶。 第十三章 配制溶液(上) “学姐,手套箱的操作我已经掌握差不多了,请教我接下来的实验吧。”许秋道。 “真的假的?”陈婉清有些将信将疑:“我在旁边看你操作一遍,来吧。” “好。” 许秋戴上橡胶手套,脚部轻踩减压踏板,手臂则快速推进,将双手伸入箱体内部,整个过程一气呵成。 随后,他又展示了在手套箱内用镊子夹取基片、试剂瓶等操作。 虽然隔着一层厚厚的橡胶手套,但是动作顺畅自如。 “哎,你慢点哈,注意箱体内部压力。”陈婉清起初还在担心,之后转为惊叹: “咦,你怎么这么熟练。” “可能我就是万中无一的科研天才吧。”许秋开玩笑道。 陈婉清白了他一眼,不过仔细想想他这几天来的表现,也觉得他这么说似乎也没错。 随后她又想到:“我现在算是他的半个导师,把他培养出来,不仅可以帮我做实验,日后说不定能让我蹭几篇论文的二作甚至共一呢。” 研究生期间,导师和学生之间的关系更像是师傅和徒弟之间的关系,而非一般意义上的师生关系,而魏老师不亲自指导许秋,所以学姐就相当于是许秋的导师。 陈婉清越想越开心,到后面嘴角上的笑容都掩盖不住了。 “学姐,学姐,你怎么啦。”许秋还是头一次见学姐笑的这么奔放。 陈婉清也意识到自己的失态,马上从幻想中回过神来,又回归到从前淡然的样子。 ………… 【检测到溶液配制技能,是否进行记录?】 “记录。” “今天,我教你配制两种溶液,一种是氧化锌预聚体溶液,另一种是基准的有效层溶液。” “首先是氧化锌预聚体溶液,配方是将1.0克二水合醋酸锌,溶于10毫升2-甲氧基乙醇中,再加入0.28克2-羟基乙胺稳定剂,在60摄氏度下搅拌2h以上。” …… “然后是基准有效层溶液,配方是将10毫克p3ht和10毫克pc[60]bm混合,溶于1毫升二氯苯溶液中,60摄氏度下搅拌过夜。” …… 学姐教学完毕后,许秋进行实操。 柿子要先捡软的捏,他对比了两种溶液的配制过程后,选择先配制难度较低的氧化锌预聚体溶液。 他先取出一个20毫升容量的白色玻璃瓶,作为待配置溶液的容器,放在天平上,去皮。 然后打开加热搅拌台,将其设定温度调节至60摄氏度。 接着从试剂架上,找到装有二水合醋酸锌的试剂瓶,旋开瓶盖,用药匙舀取白色晶状的二水合醋酸锌,用天平称取。 第一勺下去,天平示数变为0.2803克; 第二勺下去,0.5716克; 第三勺下去,0.8462克; 在加最后一勺的时候,许秋用右手拇指和食指捏住药匙柄,放在白色玻璃瓶的瓶口上方,随后轻轻抖动右手,拍击药匙。 随着药匙的振动,二水合醋酸锌晶体一点一点的掉落至瓶中,天平的示数也在缓步上升。 0.8813克、0.9316克、0.9683克、0.9902克…… 就差最后一点点了,许秋屏住呼吸,继续轻轻拍击药匙。 “啪。” 一大块二水合醋酸锌晶体从药匙上掉了下去,天平示数也变为了1.0503克。 “我*!” 称多了的药品是不能放回原来的试剂瓶的,但是可以取出来丢弃。 虽然出了一点点小意外,但是许秋觉得问题不大。 既然加多了一种原料,那么把其他的几种原料也等比例的加就可以了。 他在脑中飞速进行计算: 10*1.05=10.5,也就是要加10.5毫升2-甲氧基乙醇。 0.28*1.05=0.294,要加0.294克2-羟基乙胺。 找到2-甲氧基乙醇的试剂瓶,许秋发现上面标注了密度,是0.96克每毫升。 因为体积测量的误差比较大,他选择直接称质量,经过换算,10.5*0.96=10.08克。 取出一根一次性滴管,许秋用力按压滴管头部,随后将其伸入2-甲氧基乙醇试剂瓶内,再次松开后,滴管内便吸取了液体。 滴管本身是有刻度的,从0到2.5毫升,每隔0.5毫升一个刻度,不过精确度无法保证,只能用来估算。 将天平再次去皮,许秋加了三次2.5毫升和一次2毫升液体。 这时天平的示数为9.1024克。 他又吸取了一管液体,慢慢滴加至瓶内。 这次没有出现什么变故,天平的示数稳定在10.0820克。 不过随着时间的推移,示数也在0.0001克的慢慢减少,这是液体挥发的缘故。 接下来,是加入0.294克2-羟基乙胺。 2-羟基乙胺同样是液体,许秋拆开一只1毫升容量的一次性注射器,也被称为针筒,从试剂瓶中抽取了大约0.5毫升的2-羟基乙胺。 再次将天平去皮,他慢慢的推动针筒的推杆,液体从针头出一滴滴的滴落至瓶内。 最终示数为0.2906克。 有一定的误差,但在可以接受的范围之内。 最后,许秋取出一颗长度约1.5厘米的梭形磁力搅拌子,放入白色玻璃瓶中,盖上瓶盖,用记号笔在瓶身处标记“zno预聚体,6.5制备”。 此时,加热搅拌台的温度也达到了设定的60摄氏度左右,在55到65度之间震荡。 许秋将配好的溶液放到加热搅拌台的中央,然后用擦镜纸擦干净药匙,将使用过的滴管和针筒内的废液挤入废液桶,将取下针头的针筒和滴管扔入垃圾桶,针头则套在保护套中放入专门的盒子中,完成收尾工作。 他打开系统界面,查看收获。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:478 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶1%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(一阶0%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶9%/四阶50%) 氮气枪(四阶1%/四阶50%) 手套箱(四阶10%/四阶80%) 气体钢瓶(一阶0%/四阶20%) 加热搅拌台(二阶30%/五阶0%) 一次性注射器(二阶20%/四阶70%) 药匙(二阶30%/四阶70%) 移液枪(一阶0%/四阶80%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) 新手任务iv:将任意两种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励500积分。 ## 第十四章 配制溶液(下) 在实验过程中,许秋主动关闭了系统的熟练度提示。 因为现在所需使用的仪器设备和工具较多,若开启系统实时提醒,则会产生大量冗余信息,分散他的注意力。 此外,他发现并不是所有用到的仪器设备和工具,都会被系统收录。 比如刚才使用的一次性滴管就没有被纳入,可能是因为其太过于简易而入不了系统法眼吧。 略作休整后,许秋开始配制p3ht:pc[60]bm的二氯苯溶液。 他先取出一个4毫升容量的棕色玻璃小瓶,放在天平上,去皮。 这种小棕瓶的瓶身较高,但瓶底很小,大约只有拇指盖的大小。 随后,他找到装有p3ht的试剂瓶,旋开瓶盖。 p3ht是一种共轭聚合物材料,呈纤维状,在试剂瓶中的状态是一大块粘在一起的,因此需要用镊子手动撕下来。 许秋左右手各抄起一把尖头镊子,他是第一次称量p3ht,无法准确估量其质量,所以就先尝试性的撕下一小根,小心放入小棕瓶内。 天平示数0.0013克,也就是1.3毫克。 再次撕下稍大的一根,放入。 天平示数0.0046克。 又弄了一块差不多大小的,放入。 天平示数0.0081克。 还差1.9毫克,许秋在心中估算了大致需要的量,然后撕取了一根合适的p3ht纤维,放入小棕瓶内。 天平示数在0.0999克到0.01003克之间来回波动了十几秒,最终稳定在0.01002克。 呼,运气好啊。 据学姐说,称量这种共轭聚合物的时候,是非常容易超过预期质量的,这也是为什么它要最先称量的原因。 本来他已经做好再次计算一番的准备了,没想到称的这么准确。 接下来是称取pc[60]bm。 pc[60]bm是c-60富勒烯的衍生物,它在c-60的球状分子上通过化学改性,连接上一个苯基和一个丁酯基,使之能溶于有机溶剂,如氯苯、氯仿、二氯苯等。 它的主要理化性能由c-60决定,因此是黑色的固体粉末。 这个称量起来没有什么难度,许秋很快称好。 然后,他在小棕瓶中加入一颗米粒大小的磁力搅拌子,盖上瓶盖,竖直的向下轻轻敲击瓶底,将瓶壁上因静电吸附的p3ht纤维震落至瓶底。 最后,他找到带分子筛的二氯苯试剂瓶,用1毫升一次性针筒,分两次抽取了约1.5毫升的二氯苯,加入至4毫升的空离心管中。 将离心管放在离心管架上,使用200微升的移液枪,转移5次液体至小棕瓶内。 溶液配制完成,许秋旋紧瓶盖,然后用标签纸写下“p3ht:pcbm,1:1,dcb,6.5制”,贴在瓶身上,将小棕瓶插入铁质瓶架中,放置在加热搅拌器上,最后将实验垃圾清理干净。 …… 许秋看了眼系统界面,溶液配制熟练度才升到二阶20%,离四阶还差很多。 要刷这个的熟练度,就必须用到实验室里的药品,虽然他不了解它们的具体价格,但想想也知道不会便宜到哪里去,所以不能随便浪费。 他决定“求助”学姐。 “学姐,我这两个溶液已经配好,你那边有没有什么需要配置的溶液?我可以帮你。” 陈婉清思考了一下,最近自己在整理实验数据,之前的溶液用完后一直没空配制,便说道: “这怎么好意思呢,那我写给你。” 她将要求写在便签纸上,然后贴到了手套箱的玻璃上。 ## p3ht:pc[60]bm:pc[70]bm w/w/w 1:1:0 1:0.8:0.2 1:0.6:0.4 1:0.4:0.6 1:0.8:0.2 1:0:1 各1ml。 ## “能看懂吗?”陈婉清道。 “如果我没理解错的话,应该是配制基于p3ht:pc[60]bm:pc[70]bm的六组溶液,质量比分别为……,各1ml,对吧。”许秋道。 “聪明,要是你觉得太多了的话,可以只配第一和第六个,剩下的我来弄。”陈婉清道。 “不多,不多,交给我就行。”许秋忙道。 “那就拜托你啦。”陈婉清道。 说完,她美滋滋的回到座位。 有这样的一个“一教就会,还主动干活”的学弟,感觉真好啊。 …… 许秋开始分析: 看似是六组溶液,其实只需要配置第一和第六种溶液作为母液,然后按8:2,6:4,4:6和2:8的体积比混合这两种母液,便可以得到另外四种溶液。 这种方法虽然有因溶液密度变化带来的误差,但可以忽略不计。 不过,他现在缺熟练度,这种简单的方法并不适合他。 他决定采用最笨的方法,那就是一瓶一瓶的配制。 这次用到了新的药品,pc[70]bm,它的分子结构就是把pc[60]bm中的c-60变为了c-70,理化性质也和pc[60]bm差别不大。 所以溶液配制的整体难度并没有增加太多。 …… 耗时大约1小时,许秋将六瓶溶液配齐。 当他从手套箱中离开时,橡胶手套上沾满了汗水,它的实验服也早已湿透。 虽然室内温度在空调的作用下,能够维持在20度左右,但是手套箱内部是相对独立的环境,与外界的热交换效率很低,而且还一直开启着加热搅拌器,所以手套箱内温度逼近40摄氏度。 他没急着离开,按照学姐教的方法,用爽身粉处理橡胶手套上的汗水,然后打开系统页面。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:978 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶1%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶5%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶15%/四阶50%) 氮气枪(四阶1%/四阶50%) 手套箱(四阶25%/四阶80%) 气体钢瓶(一阶0%/四阶20%) 加热搅拌台(四阶10%/五阶0%) 一次性注射器(四阶5%/四阶70%) 药匙(四阶10%/四阶70%) 移液枪(四阶20%/四阶80%) 【特殊类】 文献阅读(一阶72%/四阶50%) 新手任务v:将任意四种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励1000积分、开启进阶任务。 ## 溶液配制的熟练度达到了四阶,新手任务iv完成。 再次出现了新的任务,这似乎是最后一个新手任务,完成后就能够开启进阶任务了。 许秋心中开始期待了起来。 第十五章 课堂风波 许秋离开实验室后。 魏兴思将陈婉清叫到办公室,询问道: “你觉得许秋这两天的表现怎么样?” “唔……他的科研天赋挺高的,学东西很快,而且还蛮勤奋的。”陈婉清想了一会儿,回复道。 魏兴思若有所思的点点头,说道: “行,那最近你就多教教他,让他帮你做一些基础的实验,你也可以节省下时间好好写你的文章,到时候你那篇文章给他挂个三作吧。” “还有,你看看他有没有来这边读研的意愿,看看能不能把他留下来,当然要委婉一些,不要太直接去问。” “嗯嗯。”陈婉清点头道。 “好,那你回去忙吧。”魏兴思道。 ………… 周五上午,第一二节课是学位专业课《材料制备与加工》。 这门课对材料系三个专业的学生来说,都是必修课,由材料系副系主任周数学授课。 许秋寝室三人组,刚好分属于材料系的三个不同专业,陶焱是材料物理,而任斌是电子科学与技术。 因此,《材料制备与加工》也是少数的,三人可以一起上的课程。 他们结伴出行,路上,陶焱好奇道: “斌子,之前你不是经常一觉睡醒,然后起床吃中饭嘛,怎么今天起这么早。” “哎,周数学上周课上点名点到了我,还在课堂上让认识我的同学捎话给我,说下次课还要点我名,这节课我敢不去吗。”任斌道。 “咦,他有说过吗,我怎么不记得了。”陶焱道。 “兄弟,因为你也翘课了。”许秋忍不住插话道。 陶焱一拍脑门,恍然大悟道: “噢,我想起来了,上周五早上我陪妹子去了趟校医院,弄好后都快九点半了,就没去上课。” 许秋和任斌一脸鄙视的看着陶焱。 陶焱忙道:“不是,我没有,听我解释……” 任斌伸手拍了拍陶焱的肩膀,道:“不用解释了,我们都懂。” 三人提前几分钟到达教室。 《材料制备与加工》是80多人的大课,座位比较紧张,所以他们没找到三连的空位置,便分开找位置坐下。 周数学每堂课都点名。 但他不是那种拿着花名册挨个念一遍的老师,据他说那样会浪费很多教学时间。 他是讲到某个知识点,灵机一动想出一个问题,就会随机叫一个同学来回答。 回答正确,则平时成绩加1分,回答错误不扣分,要是没人回应,不管是翘课了,还是在课堂上睡过去了,通通扣3分。 …… 第一堂课进行了大约半小时后。 周数学扫视一圈下面的学生,有几个在犯困打哈欠,还有几个头直接朝下的趴在桌子上。 他打算给学生们提提神,便说道: “热固型塑料和热塑型塑料有什么区别?我们来找个人回答一下。” 他取出花名册,翻看上节课的点名情况,发现有一个打叉的同学。 “任斌,任斌同学在吗?”周数学道。 任斌举手示意,然后站了起来。 周数学:“我刚才问的是什么问题?” 任斌刚刚在走神,完全不知道问题是什么,他站在那里假装思考了五六秒钟,说道: “老师,我不知道。” 周数学:“好,请坐,上课注意认真听讲。” 这一波过后,学生们果然都精神了,开始偷偷的交流刚才问题的内容和答案,就连睡觉的学生也被邻座的好友叫了起来。 周数学在花名册上,任斌名字后面画了个圆圈,然后又随便挑了一个名字。 “许秋,许秋同学在吗?” 许秋淡定的站了起来,这种常识题对他来说毫无难度可言。 周数学:“我刚才问的是什么问题?” 许秋:“刚刚老师问的问题是‘热固型塑料和热塑型塑料有什么区别’,答案是,一个是不溶不熔,一个是可溶可熔。” 周数学点点头:“回答正确,请坐。” 然后在许秋名字后面画了一个三角形。 …… 课程进行到最后几分钟。 周数学拍了拍讲桌,等了一会儿,待大多数同学的注意力转移到他身上后,继续说道: “这门课的课程内容,到今天就给同学们介绍完了。 下节课是答疑课,再之后就要进入考试周了,我们课程的考试日期暂定在一个月后,这个教室有点小,坐不下这么多人,到时候可能要拆分为两个教室考。 考试模式是闭卷考试,具体时间和地点,等我和教务处确认后,会通过邮件发送给你们的。” 下面的学生们听到他说“发送邮件”后,脸色都变了。 据上一届的学长学姐说,周数学给分很严格,他们成绩出来后,80多个人,有2个a,3个a-,34个f…… 最骚的是,周数学还把挂科学生的名单,用邮件群发给了班级里的每一个人。 后来他的解释是发送时选错了分组。 好在,开学补考后,34个挂科的人都通过了。 魔都综合大学教务处规定,选课人数大于5人的课程,a和a-给分不能超过选课学生总数的30%,但是没有规定一门课f给分的比例。 成绩的a、b、c、d、f换算成绩点是4.0、3.0、2.0、1.3和0,带+则增加0.3,带-则减0.3,总绩点是所有课程绩点用学分加权的平均值。 其中d档成绩没有d+只有d-,d-代表挂科且补考通过,f代表挂科且补考不通过或因缺考挂科。 很多老师为了让学生的绩点不至于太过难看,首先会给满30%的a和a-,然后给40%到60%的b+,10到30%的b和b-,c和d档成绩不给或只给一两个学生,而只有卷面成绩没法看或者缺考才会给f。 一般这样的老师也会被称为“b+无限”的老师,在学期初选课时备受欢迎。 甚至有前辈开发出一款名为gpa tool的软件,上面统计了很多老师的历史给分情况,可供同学们在选课时参考。 …… 课后,任斌找到许秋和陶焱。 “这门课居然有500多页的ppt,还是闭卷考试。许秋,你可一定要帮帮我啊,我要是再挂科的话,我绩点就1.9了。”任斌道。 “行,回去我帮你保管你的键盘鼠标,等考完再还给你。”许秋道。 “这样不太好吧……”任斌犹豫道。 “这门课主要靠背知识点,需要花费很多时间,所以这应该是最好的方法了。”许秋道。 “好吧,听你的。”任斌似乎下定了决心。 “斌子,别慌,还有我呢,等我复习完,把总结的资料发给你。”陶焱插话道。 “陶焱,你也会复习?之前你不都是裸考吗?”任斌一脸的不相信。 “这学期的成绩也是会影响保研结果的,只能拼一把了。我又不像许秋一样,绩点那么高。”陶焱耸耸肩道。 第十六章 旋涂 下午,实验室。 刚见到许秋,陈婉清便主动说道:“学弟来了呀,今天我教你旋涂操作吧。” “好啊。”许秋回复道。 他心想平常都是他主动找学姐请教的,今天学姐怎么这么热情,不过也没太过在意。 闲聊了一会儿,两人穿好实验服,开始工作。 【检测到旋涂技能,是否进行记录?】 “记录。” “系统,之后遇到与实验相关的技能,可以自动记录吗?” 【可以。】 ………… “旋涂操作主要用到的仪器是匀胶机。 首先在基片上滴加溶液,然后利用匀胶机使基片高速旋转,在离心力的作用下,溶液被迅速甩开,溶液中的溶剂挥发,最终形成均匀的固体薄膜。 通常,用旋涂法制备得到薄膜的厚度,在几纳米到几百纳米之间。 我们实验室现在有两台匀胶机,一台在手套箱内,一台在手套箱外。 今天教你三种溶液的旋涂方法,分别是pedot、氧化锌和有效层溶液。 首先是pedot,旋涂时要注意……” 陈婉清介绍完毕后,说道:“原理和操作方法就是这样子,你还有什么问题吗?” “没问题,我都明白了。”许秋道。 “好……那我回去啦,今天下午的时间,应该只够涂好pedot和氧化锌,有效层的话等周日再说吧。”陈婉清道。 “嗯嗯。”许秋点点头。 他感觉学姐有点奇怪,今天她怎么了? 算了,不想了,做实验要紧。 ………… 这几天通过阅读文献,许秋大致了解了有机太阳能电池器件的结构。 通常分为正常结构和倒置结构两种。 正常结构是玻璃作为基底,上面的ito作为正极材料,然后用旋涂法制备空穴传输层、有效层,最后通过真空镀膜(蒸镀)手段,制备电子传输层和负极材料。 倒置结构中,首先是玻璃基底,ito为负极材料,然后用旋涂法制备电子传输层、有效层,最后蒸镀法制备空穴传输层和正极材料。 清洗基片、配制溶液、旋涂、真空镀膜,就是制备有机太阳能电池的四大技能,今天学会旋涂后,就只剩下蒸镀了。 许秋开启辅助系统,进行实验操作。 首先是pedot薄膜的制备。 pedot是一种水溶性的聚合物材料,具有高的电导率,为了增加它的溶解性,通常须添加一定比例的聚苯乙烯磺酸盐(pss),因此严格来讲,称之为pedot:pss更为合适。 许秋先用氮气枪吹干24片基片,装入两个培养皿中。 然后将取下盖子的培养皿,放入臭氧发生器中,处理30分钟。 臭氧难以储存,利用臭氧发生器可以将空气中的氧气转化为臭氧。 用臭氧处理基片可以增加其表面的浸润性,使液体在旋涂过程中容易停留在基片上,避免得到带有孔洞的薄膜。 趁着臭氧处理的间隙,许秋从冰箱的冷藏室中拿出装有pedot水溶液的试剂瓶,用一次性滴管吸取2毫升左右溶液,并转移至4毫升离心管中。 然后取出一支1毫升的一次性注射器,去掉针头吸满溶液后,在注射器头部加装0.22微米的水相过滤头。 …… “什么味道。” 许秋突然闻到一股淡淡的鱼腥味。 他很快反应过来,应该是臭氧泄露了。 因为臭氧的毒性较低,他也没去专门戴个防毒面具,直接提起一口气,走到臭氧发生器旁边。 先将仪器停掉,然后开始检查。 仪器门关闭的严严实实,仪器后端的橡胶软管也连通着窗户外面。 看起来一切正常,那么气味是怎么散出来的呢? 难道是那里? 许秋心中有了推断,他找到工具箱,从中翻出一卷3m的黑色电工胶布,然后带着胶布返回臭氧发生器。 这时臭氧的味道已经逸散的差不多了。 他绕到仪器后面的软管处,仔细的一段段检查。 果然,有一处橡胶软管因老化而产生了裂纹,而且从断裂痕迹来看,应该是刚断裂不久的。 许秋用胶布将裂纹处粘好。 再次开启仪器,这次闻不到臭氧的味道了。 不过,用胶布粘只是权宜之计,最佳的方法还是更换一根新的橡胶管。 于是,许秋喊道: “学姐,臭氧发生器的软管裂开了,我现在先用胶布粘住了,之后需要领用一根新的管子。” “好的,我记下了。”陈婉清道。 解决了这个小麻烦后,许秋待臭氧发生器的倒计时结束后,继续实验。 他将培养皿从仪器中取出,用镊子夹取一片基片,将基片放在匀胶机的平台上。 平台下面有一小孔,连接着真空泵,用来确保在高速旋转过程中,基片不会移动。 他设定好匀胶机的参数,转速是3000转每分钟,旋转时间设为60秒。 然后用针筒挤出约0.1毫升的pedot溶液到基片中央,再用过滤头的末端拖动液面,使溶液覆盖满整个基片。 接着按下启动键,匀胶机自动开启真空泵,并按照预设的参数运行,待平台完全停止转动后,自动关闭真空泵。 又是一个类似于超声波清洗仪的傻瓜式机器。 许秋用镊子夹起旋涂好的基片,仔细检查,发现旋涂的非常完美,蓝紫色的薄膜覆盖了整个基片,而且薄膜表面光滑,没有孔洞。 将基片放回原培养皿,继续夹起下一片。 重复旋涂12次后,11片完美,仅有一片略有瑕疵,只涂上了四分之三的面积。 许秋将有瑕疵的那片丢入旧基片盒子中。 接下来,是热退火步骤。 对于pedot:pss薄膜来说,退火的主要作用是除掉其中残留的水分,所以只需要温度比水的沸点稍高即可。 许秋将旋涂好的基片连带着培养皿,置于设定温度为130摄氏度的加热台上,然后按下秒表进行计时。 一般需要30分钟以上。 等待时间较长,许秋回到办公桌,打算喝口水,休息一会儿。 突然,旁边的学姐冷不丁的问了一句:“许秋,你对未来有什么打算呀?” 许秋差点把喝到嘴里的水喷出来。 第十七章 反问 见许秋的表情不大对,陈婉清也意识到自己刚才说的话可能有歧义,便赶紧补充道: “我是说科研方面的。” 许秋心中松了一口气,心想:“她应该是魏老师派来打听我保研意愿的吧。” 考虑了一下措辞,他说道:“先要等等看保研结果。魏老师的研究方向我很感兴趣,嗯,学姐也不错,给了我很多帮助。” “嗯嗯,”陈婉清有些不好意思:“其实我也没有帮你多少啦,基本都是靠你自己的努力。这才不到一周时间,器件的制备过程就掌握了一多半。” 许秋知道他能够提升这么快,很大程度依靠的是辅助系统复制学姐的技能,给他提供实时指导,但肯定不能说出来。 聊天氛围有些尴尬,许秋决定开溜。 他看了眼秒表,还有不到20分钟的倒计时,便说道: “学姐,退火时间快到了,我先去做实验。” “好的,去吧。”陈婉清道。 …… 许秋来到加热搅拌器旁,观察处于退火状态的基片,上面涂覆的pedot:pss薄膜的颜色,变得更深了,表明大部分的水分已经挥发。 然后查看系统界面,旋涂操作涉及的仪器设备和工具有:臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌器等。 其中臭氧发生器和匀胶机是新增的,熟练度还不高,趁着退火还有十几分钟结束,许秋开始刷熟练度。 因为两种仪器操作相对简单,所以很快刷至四阶。 达到预设的热退火时间后,许秋将加热搅拌器的加热功能关闭,让基片的温度自然降低至室温。 接下来,是旋涂过程的最后一步操作,擦片。 ito电极在方形基片的边缘处,为了保证最终的电池器件不断路,需要将基片外边缘处的薄膜擦除,使电极露出来。 擦除的深度约0.3厘米,基片边长为2.54厘米,所以最终期望得到的是一个位于基片中心,边长约为1.96厘米的正方形薄膜。 采用的溶剂是无水甲醇,用棉签蘸取少许,然后在薄膜表面稍用力的摩擦,直至电极裸露出来。 许秋小心翼翼的擦片,并没有出现意外,最终获得了11片处理好的ito/pedot基片。 将基片装回培养皿,贴上写有“pedot 6.6 xq”的标签,放置在实验台下方的柜子中。 虽然现在实验室暂时只有许秋一人做实验,不写标签也可以,但是良好的科研习惯要从开始培养。 万一重要的实验样品,因为不写标签被别人当做垃圾丢掉了,那造成的损失可能无法估量。 此外,实验数据、文本资料也是同样重要的。 许秋曾听说隔壁友校的博士生,在毕业前夕丢失了装有实验数据和毕业论文的笔记本电脑。 因为他没有进行数据备份,所以在得知电脑找回无望后,整个人当场就崩溃了,倒在原地,嚎啕大哭。 …… 许秋接着进行氧化锌薄膜的制备。 这个制备过程采用的是溶胶凝胶法,之前配置氧化锌预聚体溶液,就是溶胶,然后在旋涂过程中形成凝胶,最后加热生成氧化锌纳米颗粒。 所采用的溶剂,2-甲氧基乙醇具有生殖毒性,因此需要在手套箱中配制溶液,进行旋涂。 虽说不谈剂量,只讲毒性都是耍流氓,但是许秋也不会故意作死,去试试这玩意的毒性到底有多强。 他将经臭氧处理过的基片传送至手套箱中,然后使用一次性注射器吸取氧化锌预聚体溶液,并安装0.22微米聚四氟乙烯过滤头。 放好基片,滴加溶液,启动匀胶机。 5000 r.p.m.,30秒。 将12片基片涂好后,开始擦片,溶剂仍然是甲醇。 这次的擦片过程要提前在退火之前,因为退火后就形成了氧化锌纳米颗粒,再想擦除就会很难。 最后是180摄氏度退火30分钟。 虽然手套箱内也有加热搅拌器,但因为设定温度太高,在手套箱内操作有些危险,所以需要转移至外面退火。 而且普通的玻璃培养皿,可能因无法承受如此高温而碎裂,因此需要使用特制加厚的培养皿。 最终,得到10片的ito/氧化锌基片,贴好标签“ito/zno 6.6 xq”,放入柜子中保存。 …… 实验结束,许秋找到陈婉清,开玩笑道: “学姐,你对未来有什么打算呀?” 陈婉清白了许秋一眼,问道: “科研方面的?” “不然呢?”许秋反问。 “唔……让我想想。”陈婉清陷入思考。 “先看看博士期间工作做的顺不顺利,能不能发够文章顺利毕业。 要是顺利的话,就看能不能申请到国外好一点的课题组做博后,然后做两年回国,再找所大学当老师呗。 早点回国好,回来的越早优势越大,现在国外也不好混,海归越来越多了,竞争压力也越来越大。 要不是大多数一本都需要海外研究经历才能任教职,我也不想出去。” “那要是不顺利呢?”许秋适时的插话道。 “你还真会接话。”陈婉清吐槽一句,继续道: “要是不顺利或者找不到好的博后,就说明学术圈不适合我呗。 那只好找工作啦,找个企业研发岗,最好做一些和我现在研究相关的内容,太阳能电池、oled之类的。 或者就去一些大厂,像是华伟、藤讯,它们对学历比较看重,不过我的第一学历不是魔都综合大学的,竞争力稍微弱一些,但也不会差到哪里去。” 许秋没想到他随口开了一句玩笑,学姐还认认真真的回答了。 正当他不知道怎么回话时,学姐手机响起了微信提示音。 许秋顺势转移话题:“男朋友查岗?” “想啥呢,我还单着呢,哪来的男朋友,是魏老师的微信。” “他说了啥?” “喏,你自己看。”她将手机递给许秋。 “如何?” 只有简简单单的两个字加个问号。 陈婉清拿回手机,打字回复:“我在改文章,晚点把最新draft发到你邮箱,许秋今天在学习旋涂。” 很快,再次收到了一个老年人表情包“好的”,和一段文字“走的时候门窗关关好。” “这是魏老师在查岗啊。”许秋道。 “是啊,魏老师最近每周五下午都去医院做治疗,所以就会远程了解实验室的情况。”陈婉清道。 第十八章 科研路漫漫 “去医院?”许秋疑惑:“魏老师的身体有什么毛病吗,他看着挺精神的啊。” “他的腰和脊椎不好,应该是久坐不运动导致的,”陈婉清感慨:“他是个工作狂,就我的观察,他一周七天基本都会在办公室,在办公室的时间估计比在家的时间都多。” “那他平时一般都忙什么呢?”许秋问道:“我看他一直在办公室里不怎么出来。” 陈婉清没有直接回答,而是介绍道:“我们组情况很特殊,算上今年读研的田晴,一共就四个人,属于小型课题组,可却有四个不同的研究方向。我是‘有机光伏太阳能电池’,吴菲菲是‘钙钛矿太阳能电池’,段云是‘纳米复合热电材料’,田晴是‘太阳能电池的电荷输运机制’。” “四个领域之间虽然有所交叉,但毕竟不是同一领域。 因此,魏老师每天都要到各大期刊网站上,查看最新更新的论文,从中找到与我们研究领域相关的文章,然后下载下来,打印后发给我们。 此外,他还要顾及到教学任务、系里会议、实验室情况,以及我们每个学生的科研进度等等。” “原来当导师这么忙啊,我还以为研究生导师是那种不用做实验,然后每天上午过来往办公室里一坐,泡一壶茶,一喝喝一天。”许秋道。 “那样的导师也是有的,如果不渴望进一步往上爬,拿更好的资源,就会比较清闲。”陈婉清道。 许秋看了下时间,已经五点半,便说道:“学姐,该下班啦。” 随后,两人到实验室中,检查了一遍仪器,将窗户关好,空调设定为22度制冷,然后关灯锁门。 临近饭点,许秋提出邀请: “学姐,这几天你帮了我不少忙,我请你吃饭?” “好呀,”陈婉清轻笑道:“想到了我硕士在的课题组,刚去的时候是师姐请我吃饭,没想到来这边却反过来了。” “这个好办,下次你请我就好了。”许秋也笑道。 “等等,你去哪儿,食堂在那边。”见许秋朝着食堂的反方向走去,陈婉清喊道。 “啊,”许秋一愣,说道:“请客不应该到外面吃吗。” “你请客你做主,反正我只是蹭吃的。” “当初你师姐请你吃的食堂?” “嗯嗯。” “好吧,川菜吃的来吗。” “可以啊,我蛮喜欢吃辣的。” “那就去自流井川菜吧。” “嗯嗯。” …… “你好,跳水牛蛙、爆炒腰花、麻婆豆腐三个菜,再来两碗米饭,两听冰可乐,微辣就好。”店内,许秋对服务员说道。 上菜很快,二十分钟不到,三道色香味俱全的佳肴便摆了上来。 许秋请客不仅是感谢学姐,也有另外的目的。 “学姐,可以再给我讲些魏老师的事情嘛。”许秋道。 “嗯,好辣……”陈婉清深呼一口气,内心陷入纠结: “昨天魏老师才让我想办法把许秋留在组里读研,今天就要揭他的老底,好像不太好。 可这是许秋学弟哎,他请我吃川菜,我又不好骗他。 唔……还是把真实情况告诉他,让他自己决定吧。” 陈婉清放下筷子,喝了一口冰可乐,开始讲诉: “他这个人啊,给我的感觉很矛盾。 一方面,在生活上,他对学生是非常好的。 有什么问题或者麻烦都可以找他,比如想换个寝室之类的,他会想办法跟系里协商帮你解决; 还会经常请学生吃饭,会买零食、饮料、水果放在办公室,然后分给学生; 劳务费也发的比其他组多一些。 但是涉及到科研上,他就会变得偏执、严苛。 他会和你一起讨论,确认近期的研究内容,会给你经费上的支持,同时也会给定下非常困难的科研目标。 初期,他管的很宽松,但是如果长时间达不到他的预期,就会采取在组会上通报批评等手段,给你极大的心理压力,逼迫你出做出成果来; 而且对于论文格式、图片格式、ppt排版等同样有严格的标准,有一些强迫症吧。 如果不按他的标准来,就会要求你改,直到到他心中觉得完美为止。 总之,感觉在科研上,他就是那种严格要求自己,并且要求他的学生也成为像他一样的人。” 又灌了两口可乐,陈婉清继续道: “而且,他对科研成果的要求也比较高,学校的毕业要求是硕士一篇中文核心期刊,博士一篇sci一区或两篇sci二区,而他的要求是硕士一篇sci二区,博士两篇sci一区,或者四篇sci二区。 所以,你要是只打算混个文凭的话,我不建议你在魏老师这边读研。 嗯,情况差不多就是这样,不过如果你想在科研上有所成就的话,这边还是蛮合适的,就是可能会比较累。” “谢谢学姐,我会好好考虑的。”许秋点点头道。 听学姐说完,他心中基本确定下来,要在魏老师这边读研了。 魏老师对待科研工作上的偏执严苛,在很多学生看来可能是缺点,但放在许秋这里反而是优点。 谁让他有系统呢。 他最担心的是遇到那种人品方面有问题的,比如无故打骂学生的,或者经常让学生帮自己干私事的导师。 ………… 饭后,陈婉清打算顺便在商城逛逛,许秋则返回寝室。 路上,他打开系统界面。 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:978 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶20%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶10%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 旋涂(四阶0%/四阶50%,需求手套箱、臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台) 【仪器设备工具类】 超声波清洗仪(四阶80%/五阶0%) 镊子(四阶20%/四阶50%) 氮气枪(四阶15%/四阶50%) 手套箱(四阶30%/四阶80%) 气体钢瓶(一阶0%/四阶20%) 加热搅拌台(四阶20%/五阶0%) 一次性注射器(四阶15%/四阶70%) 药匙(四阶10%/四阶70%) 移液枪(四阶20%/四阶80%) 臭氧发生器(四阶0%/五阶0%) 匀胶机(四阶0%/五阶0%) 【特殊类】 文献阅读(一阶88%/四阶50%) 新手任务v:将任意四种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励1000积分、开启进阶任务。 ## 一周快要过去,共计掌握了11种仪器设备工具,3种实验操作,收获颇丰。 不过,许秋又想到,现在他连器件制备还没学完,之后还有材料的设计合成、性能表征、数据分析等等一系列的东西需要去学习。 再之后,还要做出创新,还要试着实现系统刚到手时,自己立下的宏愿。 还是要更加努力才行! 科研路漫漫啊。 第十九章 新的小伙伴 回到寝室,只有任斌在,陶焱则不知道去哪里了。 看到任斌还在打游戏,许秋走到他面前,伸出手来。 任斌疑惑道:“许秋,干嘛呢?” “你说呢?”许秋反问道。 任斌突然想到上午课后说过的话,哭丧着脸说道: “好吧,最后一局。” 游戏结束后,任斌一脸依依不舍的将键盘鼠标从电脑主机上拔下,交给许秋。 “没有备用的了?” “有……” “拿出来。” 许秋找了个空着的衣柜,将两套外设放入,然后上锁。 他把钥匙随手丢在自己桌上,说道:“想玩的话,自己去拿。” “休想诱惑我,我已经再次下定决心了。”任斌一把抓起钥匙,走到窗户前,见四周无人,便将其扔了出去。 许秋笑着摇摇头道:“还好我有备用钥匙,不然到时候你想再把它们取出来,还得请个锁匠。” ………… 周日,实验室。 许秋到达时,发现这里比往常热闹许多。 包括陈婉清学姐在内,一共有三女一男,围坐在办公桌前。 其中的一位学姐,正看着电脑上的ppt,做着演讲,语速极快。 许秋猜测,她是马上要参加本科毕业答辩的田晴。 确定她的身份后,另外一男一女的身份也呼之欲出——分别是段云和吴菲菲。 陈婉清看到许秋后,拉开了她旁边的办公椅,然后朝他招了招手。 许秋心领神会,走到她旁边坐下,同其他人一起听田晴演讲。 大致内容他还是能听懂的: 田晴采用了时间飞行法tof和线性载流子增压法celiv两种方法,研究了基于p3ht:pc[60]bm的基准有机太阳能电池器件中的电荷输运机制。 不过,具体的分析过程和实验细节就听不懂了。 倒是ppt中的一张插图吸引了他的注意。 插图是手绘的,画面中一个女生穿着实验服,戴着护目镜,操作着两台仪器,仪器旁还分别标注着tof和celiv。 估计是田晴自己画的吧,许秋心想。 本科答辩的时间一般较短,田晴很快就结束了她的演讲。 吴菲菲按停手机秒表,说道:“用时九分半,时间控制的很好。” “那就好,我们的要求是十分钟演讲,五分钟提问,”田晴顿了顿,说道:“大家觉得我讲的怎么样,有什么问题吗?” 众人互相看看,无人应答。 “好吧。”田晴无奈摊手。 她注意到了许秋,主动朝他走去,说道:“你是新来的学弟吗?” “是的,田晴学姐你好,我是许秋,材料化学大三的,刚申请了保研。”许秋道。 田晴笑嘻嘻道:“你知道我是谁呀,魏老师和你提起过我吗?” “嗯,我第一次来的时候,魏老师就和我说起过你。”许秋道。 田晴捂嘴笑:“是嘛。” 打发走田晴后,许秋分别向吴菲菲、段云打了招呼,但两人都在忙,所以他们也只是礼貌的回应了许秋。 段云看起来30岁左右,皮肤略黑,身穿格子衬衣和短裤,像是经历过浮沉的人,有些许沧桑感。 吴菲菲则是学生打扮,目不转睛的盯着电脑屏幕,双手快速的敲击着键盘。 突然,楼道传来“哒哒哒”的皮鞋声,许秋见旁边的学姐下意识的坐直了身子。 许秋抬头一看,是魏老师来了。 “都在啊,”魏老师扫视了一圈,然后挨个询问:“吴菲菲,你改的怎么样了,拿来给我看看。” 吴菲菲头也没抬,依旧手速飞快的操作着电脑,说道:“马上就好。” “行,你改好后来找我。田晴,你答辩准备的怎么样?” “刚刚给他们讲了一遍,我觉得还可以。” “好,我看完吴菲菲的文章,晚点再帮你看看。” “好的。”田晴点头道。 魏兴思看向段云和陈婉清:“你们两个文章也快点写啊。” 得到二人的回应后,他最后转向许秋: “许秋,在这边还适应吗?” “我感觉在这里挺好的。”许秋道。 魏兴思满意的点点头,转身离去。 没过多久,吴菲菲拔下u盘,朝隔壁218办公室走去。 田晴在不断翻看答辩ppt,段云则在埋头码字。 许秋找到学姐,问道:“今天的实验怎么说,有效层怎么涂?” “就用你之前帮我配的那六瓶溶液,条件的话我写给你。”陈婉清边说边写,然后将写好的便签纸递给许秋。 她接着道:“涂完之后我教你蒸镀,这次主要是帮我补数据,做器件性能的重复性实验。” “好的。”许秋道。 他通过文献也了解到,所谓的重复性实验指的是: 用相同的实验条件,重复某项实验,得到多组实验数据,在去掉异常数据后,计算剩余数据的平均值、极值和标准差,作为最终数据。 这样可以有效防止因偶然情况造成的实验数据失真,避免产生错误的实验结论。 像是在有机太阳能电池领域,最重要的性能指标就是器件的光电转换效率。 所以要做很多批次的电池器件,然后给出最高效率、平均效率和标准差。 期刊的档次越高,审稿人对于重复性实验的要求也就越高,会要求重复10次、20次甚至更多次。 ………… 做好防护工作后,许秋将周五做的两盒基片传入手套箱中。 对于分别涂有pedot和氧化锌的两种基片来说,在它们上方旋涂有效层的操作都是相同的。 许秋首先检查了之前配制的六种溶液,发现均溶解的很好,可以直接使用。 然后他夹取一片基片,用移液枪取60微升的溶液,滴在基片中央。 启动匀胶机,条件为1200r.p.m.,60秒。 将涂好的基片取下,放入一个新的培养皿中,盖好盖子等待,直至基片表面变黑,再放回原培养皿。 这步是溶剂退火,利用旋涂后残留的溶剂,诱导薄膜中的聚合物结晶,从而改善薄膜的显微形貌。 接着,130摄氏度热退火20分钟。 然后,用氯仿溶剂进行擦片。 最后,在基片背后边缘处做好标记,比如:“1:1:0,1200r”、“1:0.4:0.6,1200r”等等。 这些实验操作是学姐已经写在便签纸上的,所以他不需要思考,只需要照做便可。 如果是将来他自己进行实验,那么便要考虑所有的实验细节: 比如,移液枪一次取60微升还是70微升溶液;旋涂转速是1200,1000,还是1500r.p.m.;溶液的浓度是20还是24毫克每毫升等等。 第二十章 真空镀膜(上) 旋涂完成后,许秋找到陈婉清,请教接下来的实验操作。 学姐拿出实验记录本,一边写写画画,一边讲解教学: “我们最终要得到的是多层结构的太阳能电池器件,比如现在做的这个体系,正结构就是glass/ito/pedot:pss/p3ht:pc[60]bm:pc[70]bm/ca/al。 共有六层结构,层与层之间用“/”分隔,“:”则表示该层是由两种或以上物质共混。 那么,你这几天下来做的工作就是: 首先,清洗具有ito图案的玻璃基片,得到glass/ito部分; 然后,旋涂pedot:pss溶液和有效层,得到pedot:pss/p3ht:pc[60]bm:pc[70]bm部分; 最后一步,也就是接下来要做的,是采用真空镀膜方法,将钙和铝蒸镀至基片上,得到ca/al部分。 真空镀膜法,原理是在真空条件下,加热靶材,使之气化,靶材形成的气态分子会在舱体内运动,最终均匀沉积在样品表面,形成薄膜。 我们采用的加热方法有两种,一种是束源炉加热,另一种是钨丝加热。 蒸镀的操作比较繁琐,有很多细节需要注意,所以我来亲自指导你。” “好的,学姐。”许秋道。 ………… 两人做好防护,进入实验室。 许秋先将旋涂好的基片,从手套箱中拿出,然后迅速转移至装有蒸镀装置的手套箱中。 这个手套箱外接有三只橡胶手套,同时只能进入一个人。 于是,许秋进入箱内,学姐则在外面。 箱体内主要有两台大型设备,左边的是蒸镀装置。 蒸镀舱的舱体是由厚重的钢板所制,舱门用轨道连接在舱体上。 许秋将舱门朝右边推开,推着还蛮沉的。 他好奇道:“学姐,这套设备也不便宜吧。” “整套设备差不多20万吧,包括蒸镀舱、分子泵、循环水系统、总控制台,是找沈羊一家专门做真空设备的公司订做的。 他们公司离这边比较远,所以弄坏的话修起来也麻烦,上次循环水出了故障,他们过来修,路费就要了五千。”陈婉清。 “学姐怎么知道的这么清楚?”许秋疑惑道。 “因为学校要统计实验室的固定资产,价格超过1000元的都要统计上报。实验室虽然是魏老师管,但所有权是归国家的,因为申请的科研经费是国家出的。除非是老板自掏腰包或者企业出钱,那就另说。”陈婉清道。 许秋点点头,开始打量舱体内部。 下面有四个圆柱体形状的炉子,应该是束源炉。 四个束源炉旁边有两个金属平台,每个平台上面都有一块金属板,大概六厘米长,三厘米宽,一厘米厚,金属板通过六角螺丝与平台连接,中间有一定的缝隙。 “学姐,这个是干什么用的?”许秋指着平台问道。 “这个是电流加热装置,将用钨丝制成的篓,放在两个平台间,用金属板压住钨篓两端,通电流对钨篓加热,可达到很高的温度,使其内部靶材气化,进行蒸镀。”陈婉清道。 许秋继续看向舱体,中间部分有一探头状的物体,像个吊灯一样悬挂在束源炉和平台的上方。 学姐顺着许秋的目光看去,主动介绍道: “这个是晶振装置,探头处装有晶振片,用来实时检测蒸镀的薄膜厚度。它的位置一定不能乱动,因为现在的参数是已经标定过的,如果移动了它的位置,对膜厚的检测结果就不标准了。此外晶振片也是有寿命的,所以需要定期更换晶振片,并重新标定厚度。” 舱体最上面是一块大的圆形金属挡板,以及一个可以旋转的样品台。 “上面这个肯定是样品台了,为什么下面要加装一块金属挡板呢?”许秋问道。 “这块金属挡板叫做样品挡板,当他处于开启状态时,可以有效阻挡气体分子沉积在样品表面。因此,我们可以利用它,控制蒸镀的开始和结束时间,得到精确的厚度。”陈婉清道。 将舱内情况了解完毕后,许秋开始做蒸镀前的准备工作。 两批基片的器件结构不同,需要分两次进行蒸镀。 第一批是正常结构,也就是蒸镀钙和铝。 许秋首先在钨篓中装满99.995%纯度的铝锭,然后让学姐帮忙打开钙束源炉的挡板。 挡板的开关是数控的,需要在手套箱外的总控台操作。 打开挡板后,他取出束源炉内部的陶瓷坩埚,将上次使用后剩余的残渣倒出,再加入两勺新的99.995%纯度的钙粉末。 陶瓷坩埚是特质的,可以至少承受1000摄氏度以上的高温,且十分稳定,不会与靶材反应,产生杂质。 完成后,他让学姐关闭束源炉挡板。 最后,他将一片片基片正面朝下放置在样品支架上,再将样品支架放回样品台。 “学姐,没有问题吧,可以关舱门了吗。”许秋看向陈婉清。 “嗯嗯。”陈婉清点点头。 许秋将舱门从右往左推回原位,然后旋转舱门上下的两个旋钮,直至无法转动为止。 …… 许秋离开手套箱,和学姐一同来到总控台,因为剩下的操作主要在总控台完成。 总控台接近两米高,由十几个模块拼接而成,一共有30多个控制按钮。 “旁边有操作说明,严格按照说明来做就行。”陈婉清道。 许秋拿起《真空镀膜仪使用说明》翻看,只有两页a4纸,并没有想象中的多。 他表面上在看说明书,实则在心中查看系统。 系统已经将学姐的技能复制了,可以看到每步操作的细节,所以文字版的说明书意义已然不大。 “我看完了。”许秋道。 “这么快?”陈婉清道:“行,那你来操作吧,有什么问题我会提醒你的。” 第一步是打开循环水系统和空气泵。 前者用来冷却分子泵,而后者用来推动样品挡板。 许秋找到位于总控台后面的循环水装置,按下绿色的启动键,便听到仪器发出嗡鸣声,仔细听的话还有水流声。 然后,他走到空气泵旁边。 空气泵上有一个橙红色的瓶盖大小的开关,需要拉起来,才能启动机器。 许秋试着向上拉,开关却纹丝不动,他也不敢太用力,便说道: “学姐,怎么弄。” “用力弄啊。” “砰!” 第二十一章 真空镀膜(下) 空气泵发出一声巨响,随后传来“咣咣咣”的声响。 许秋吓的一激灵,朝后缩了一下身子。 等了一会儿,他感觉没什么危险,便上前检查空气泵。 “看着没有问题啊。”他向学姐道。 “确实没问题,这是正常情况。现在是发动机在通过曲轴,驱动活塞向储气筒内打气,等到储满气后,就会自动停下。” 陈婉清试图绷住脸上的笑容,但是没有成功,还是笑了出来。 “学姐你是故意的吧。”许秋做出一副愤慨的样子。 “怎么会呢,我是那样的人嘛。”陈婉清笑道。 许秋摇了摇头,回到总控台,继续实验。 他打开总控开关,膜厚仪的数显屏幕亮起。 许秋先检查膜厚仪的参数是否设置正确,包括靶材名称、密度和z因数等。 膜厚仪的原理并不是直接测量膜厚,而是通过间接法计算得到。 在蒸镀过程中,靶材分子到达晶振片处,会产生电信号,经过拟合计算可将电信号转化为蒸镀速率,最后将速率与时间相乘得到膜厚。 调好膜厚仪后,数显屏幕上显示: 蒸镀材料为钙,速率为0.00埃每秒,膜厚为0.00埃。 同时,许秋观察到总控台上面有两个气压计,可以实时监测蒸镀舱内的压强。 其中一个示数为一个大气压,即1.0e5帕,另外一个则处于未工作状态。 “为什么要安装两个气压计呢?”许秋疑惑道。 “两者的压强测定范围不同,前者约为0.1到10000帕,后者约为十的负六次方到1帕。”陈婉清道,随后又补了一句: “准备工作都好了,开始抽真空吧。” 许秋点点头,按下机械泵的启动键,同时打开超真空挡板阀,又是一阵轰鸣声传来。 “蒸镀操作的噪音有点大啊。”习惯了之前安静实验环境的许秋,忍不住吐槽道。 “是啊,不过慢慢你就会适应的。”陈婉清道。 机械泵启动后,气压计的示数快速减小。 从1.0e5,迅速变为3.2e4,然后是8.9e3,直至1e3帕左右,下降速度才开始变慢。 过了两分钟左右,压强终于降至20帕以下,许秋关闭超真空挡板阀,打开分子泵。 分子泵的转速要从0逐渐加速至27000r.p.m.后,它才可以正常工作,约需要耗时10分钟。 待分子泵运转平稳后,许秋打开束源炉挡板,然后启动束源炉的升温控制装置。 装置的屏幕上显示有束源炉当前温度和设定温度,分别为27和30摄氏度。 他打开设定界面。 这块屏幕采用的是计算器上那种“日”字型的显示方法,主要用于数字显示,所以显示出来的字母都很抽象。 还好都是常用的单词,许秋花了点时间弄明白每个参数的意义后,手动设定升温程序: sp1 30 rate 30 time 60 sp2 400 rate 30 time 3 sp3 520 rate 20 time 100 第一阶段,以30摄氏度每分钟的速率升至30摄氏度,等待60分钟; 第二阶段,以30摄氏度每分钟的速率升至400摄氏度,等待3分钟; 第三阶段,以20摄氏度每分钟的速率升至520摄氏度,等待100分钟。 确认无误后,他长按启动键,启动程序。 升温程序需要跑一个多小时。 在此期间,许秋向学姐请教了真空系统的工作原理。 陈婉清讲解道:“机械泵,最多只能将舱内压强降至零点几帕,必须使用分子泵才能将压强降低至十的负五次方帕这个数量级,从而达到蒸镀实验所需的最低真空度要求。 分子泵只能在低压强下使用。所以在压强大于20帕时,采用超真空挡板阀,阻隔分子泵和蒸镀舱连接;当压力低于20帕时将其关闭,再使分子泵和蒸镀舱连通。 分子泵启动后,还需要较长的时间,才能使蒸镀舱内压强达到1e-5级别。 这个时间在半小时至一个半小时之间。 如果一个半小时过后仍无法达到这个真空度,通常有两种情况。 一种是体系气密性不好,比如在关舱门时,门缝处夹了一个塑料袋; 另一种情况是舱体内蒸镀残留物过多,需要清理。” 虽然系统里也有影像资料供许秋学习,但他觉得还是听学姐讲解更好一些。 主要是两个人站一起,一直不互动也蛮尴尬的。 …… 一小时后。 真空计示数达到5.2e-5帕,升温程序也进入第二阶段,一切正常。 十二分钟后。 温度示数达到400摄氏度,膜厚仪显示的实时蒸镀速率,在-0.01至0.01埃每秒之间波动,膜厚显示仍为0.00埃。 三分钟后。 温度示数继续增加,直至480摄氏度左右,蒸镀速率开始在0.00至0.03埃每秒之间波动。 当温度达到520摄氏度后,蒸镀速率维持在0.20至0.30埃每秒。 许秋先开启样品台旋转,在等待了约十秒钟后,同时打开样品挡板并将膜厚仪的膜厚计数器归零。 钙要蒸镀10纳米的厚度,也就是100埃。 …… 待膜厚仪示数达到100埃时,许秋迅速关闭样品挡板。 随后,他将束源炉升温数控装置关闭,让束源炉自然降温。 最后,将膜厚仪的参数改为铝的参数。 …… 半小时后。 束源炉的温度降低至77摄氏度。 许秋关闭钙的束源炉挡板,打开电流加热装置。 这个加热装置很简单,就是把电源、钨篓、电位器(类似于滑动变阻器)、保险丝、电流计连在一起,通过调节电位器,便可以改变电路中的电流大小。 许秋缓慢扭动电位器的旋钮,使电流计示数从0逐渐增加至18安培。 当电流达到16安培时,膜厚仪上蒸镀速率开始有了示数。 电流达到18安培后,许秋等待了几秒,然后同时打开样品挡板并清零膜厚仪的膜厚计数器。 蒸镀速率则先是从0.2、0.3迅速提升至3.0,随后迅速回落至1.8,之后缓缓下降至1.7,1.6埃每秒…… 电流计的示数也会随着时间变化,忽上忽下。 每当其相较于18的偏离值超过1时,许秋就将其调至18。 铝的厚度要求是100纳米,也就是1000埃。 …… 待膜厚仪示数达到1000埃时,许秋迅速按下样品挡板。 然后缓缓扭动电位器,将电流归零。 接着关闭超真空挡板阀,停止分子泵。 等待十分钟后,分子泵转速从27000r.p.m.降至0,关闭其开关。 最后,关闭机械泵,关闭总控台。 ………… “终于结束啦!”许秋长吁了一口气,感慨道。 “这么多操作,居然零失误,厉害呀!”陈婉清赞叹道。 “这都是学姐教的好。”许秋道。 “行啦,别谦虚了,你的科研天赋我心里有数。 想想我当初学蒸镀,可是没少让魏老师头疼,不是忘记开空气泵,就是忘开挡板,甚至还有一次忘记放基片了。”陈婉清道。 听到最后一句,许秋没忍住笑了出来。 看到学姐在瞪着他,他赶紧把笑容收敛住,面色严肃的向手套箱走去。 进入手套箱,许秋旋开舱门上下的旋钮,开始拉舱门。 咦,舱门怎么拉不下来? 琢磨了一会儿,许秋明白了,因为蒸镀结束后,舱体内部还是真空状态。 于是他转头看学姐,可她似乎并没有主动解答的意思。 这么记仇啊。 他只好问道:“学姐,这个怎么弄?” 陈婉清指了指手套箱侧面,说道: “那边有一个接通氮气瓶的阀门,可以往蒸镀舱内充氮气。” 许秋走过去,轻轻旋开阀门,“嘶嘶”的气流声传来。 10秒后。 20秒后。 30秒后。 没什么动静啊。 “学姐,什么时候停下来呢?”许秋忍不住问道。 “继续放气。”陈婉清面无表情道。 “哦。” 40秒后。 50秒后。 60秒后,正当许秋打算再次发问时。 “砰!” 第二十二章 演戏要演全套 这次的声音,是从旁边的手套箱中传来的,像是有什么重物掉了下来。 见状,陈婉清喊道:“阀门可以关啦。” 许秋淡定的旋紧阀门。 他其实早已做好心理准备,刚才他在试图打开舱门的时候,就注意到舱门其实是悬在半空中的。 因为蒸镀舱内是真空状态,舱内外有压力差,所以舱门才不会掉落下来。现在舱内充满氮气后,内外压强一致,舱门自然就会落到下面的轨道上,并发出撞击声。 他唯一不确定的是,蒸镀层舱内充满氮气所需要的具体时间,毕竟是第一次操作。 不过为了配合学姐,他还是回头装出惊讶的表情。 看着学姐一副阴谋得逞的样子,许秋顺势问道:“学姐,这什么情况啊,不会是仪器坏了吧。” 陈婉清笑着解释道:“蒸镀舱内充满氮气后,舱门就会弹出,刚才是舱门砸到轨道上的声音。” “原来是这样。”许秋恍然大悟道。 既然演都演了,那便演个全套吧。 ………… 许秋进入手套箱,拉开舱门,将样品支架取下,用镊子将支架上的11片基片依次夹出,放入培养皿中。 他随便夹起一片基片观察,发现基片表面上有六道银光闪闪的铝电极。 和生活中见到的铝制品不同,在氮气的氛围内,铝表面不会被氧化,所以从外观上来看和银也相差不大。 “学姐,为什么蒸镀出来的是这样的六道电极呢?”许秋疑惑道。 “因为蒸镀过程中使用了掩模板,”陈婉清解释道:“掩模板是上面有镂空图案的不锈钢片,将它放在样品台的下方,只有在镂空的部位,靶材分子才能够通过,从而在基片上蒸镀得到特定的图案。 至于为什么有六条电极,是因为这一片基片上集成了六个电池器件,每组电极分别对应于一个电池。 简单比喻一下,你伸出左右手的食指,将它们十字交叉,中间会产生一个正方形的重叠部分。 电池器件也是类似的,下方ito电极和上方的铝电极就像是两根手指,只有它们交叉的地方,才是电池的有效区域。 有效区域的面积必须是确定的,这样我们才能够精确的计算电池器件的光电转换效率。 像我们这种基片,两种电极的宽度均为0.3厘米,所以一个器件的有效面积就是0.09平方厘米。” 突然,陈婉清像是想到了什么,急切的说道:“许秋,你快把基片拿过来,给我看看它的背面。” 许秋不太理解学姐想干什么,但还是照做了。 陈婉清仔细观察基片过后,说道:“再来一片。” 看完后,学姐松了口气,问道:“你放基片的时候,都是朝着同一方向的吗?” “是啊。”许秋道。 他在放基片的时候,有注意到基片上面ito的图案是180度对称的,而不是90度对称的。不过他当时也没多想,直接按照系统的影像进行操作。 “那就好啊,”陈婉清道:“基片必须按照特定的方向摆放才行。就像刚才所说的,两种电极十字交叉后,重合部位是电池的有效区域。如果把这批基片旋转90度再蒸镀的话,ito和铝电极的末端会直接连通,电池就会短路。” “不对啊,”陈婉清疑惑道:“我没有教过你这些,你是怎么知道的。” 许秋一愣,是啊,自己刚才可是连掩模板都不知道,总不能说是自己分析出来的吧。 既然解释不通,只能编个理由了。 “第一片基片,我当时就是随便放上去的,然后我想着这一批基片也算是一家人,那就要整整齐齐的,所以就索性按照同方向摆了。”许秋感慨道: “没想到啊,50%的概率还被我撞对了,真是运气好啊。” “真的是这样嘛?” “当然了。” 此时。 许秋心想,好在学姐没再纠结于这个问题,成功蒙混过关。 陈婉清心想,这就叫先发制人转移注意力,学弟完全没注意到,我又漏讲实验细节啦。 ………… 陈婉清看了看手机时间,下午4点56分,说道: “还有半个多小时吃饭,把下一批氧化锌的基片装上吧,时间上应该来的及。” 许秋心中盘算了下,问道: “蒸镀不是要花两个多小时吗?” “抽真空的时间可以去吃饭,吃完饭回来可以继续。”陈婉清道。 “那仪器怎么办?”许秋疑惑道:“不需要有人看着吗,万一中途出故障怎么办?” “理论上大型仪器运转的时候,是要有人看着的,不过我们这个仪器没什么危险性,而且仪器运转异常也会发出警报。 所以让吴菲菲在外面看着就行,她要赶着写文章,魏老师说下周就要投稿了,催的紧。我们去食堂吃完饭后,给她打包一份就好了。”陈婉清解释道。 许秋点点头,继续干活。 第二批基片的器件结构是glass/ito/zno/p3ht:pc[60]bm:pc[70]bm/moo3/al。 所以需要蒸镀三氧化钼和铝,前者用束源炉蒸镀,后者还是用电流加热的方法。 许秋将10片基片用样品支架装好,放入样品台,在束源炉中加装三氧化钼粉末、挂好装满铝锭的钨篓,关闭并旋紧舱门。 然后开启机械泵,开启超真空挡板阀。 待真空度降至20帕以下,关闭超真空挡板阀,开启分子泵。 搞定,收工。 ………… 去往食堂的路上。 许秋、陈婉清、段云、田晴四人边走边聊。 许秋正好借此机会,了解其他课题组成员。 “田晴师姐,你答辩ppt上的插图是自己画的吗?” “是啊,画的还不错吧,那是我用数位板画的。” “不错,看着挺像你的。” “我也觉得,有空给你也画一张。” …… “段云师兄,为啥你的研究方向是热电相关啊,我们组其他人都在做光电。” “我硕士毕业后工作了三年多,做的是3d打印和热电的。 突然有一天脑子一抽,想读个博士深造一下。 刚好我们老板和魏老师认识,把我推荐过来,就继续做热电领域了。” …… 第二十三章 进阶任务 四人到达食堂后,分开点餐,之后又重新汇集在一张四人小桌上。 许秋点了一份老鸭粉丝汤,一笼金陵小笼包;陈婉清用餐盘打了一荤两素二两米饭;田晴要了一份小排炒河粉;段云则端着一大锅冒着热气的麻辣香锅,还配了两碗米饭。 一边吃饭,一边聊着校园八卦。 “我室友是何锡兰组的,他可惨啦。”段云兴致勃勃的分享道: “昨天下午,何锡兰跟他们说她临时有事,晚上就不来了。 于是,他们课题组的五个人就放飞自我,在实验室开黑打王者联盟。 然而,晚上八点的时候,何锡兰又回实验室杀了个回马枪,把他们抓了个正着。 最后,五个人都被罚在组会上自我批评五分钟,再写一份检讨。” “这是钓鱼执法啊,”田晴接话道: “而且何锡兰脾气也不太好,经常辱骂学生,她的名声在材料系都传开了。 她招的学生这几年基本上都是外校的,本校的都知道她怎么样,没人敢去。 据说去年有个硕士生,去她的组待了半年,心理上出了些问题,然后退学了。 不过,她科研水平高啊,发过两次《自然》,一篇是她在霓虹国留学的时候发的,另一篇没记错是三年前,在我们学校,她的一个博士生发的。 所以每年找她做导师的学生依然非常多。” 田晴突然压低声音,说道:“据说,她和魏老师之间好像……” 其他人听到有八卦,纷纷停下手中的筷子。 田晴接续道:“好像曾经是室友。” 段云:“室友?真的假的,他们一男一女还能做室友。” 田晴:“是在国外留学的时候,一起合租的。” 段云:“这种事,你是怎么知道的啊。” 田晴:“嗯……我是听我同学说的,她说她也是听她同学说的。” 段云:“原来是小道消息啊。” 许秋在旁边安静吃瓜,心中感慨,研究生的聊天日常,真是三句话离不开导师。 ………… 四人吃过晚饭,一同返回实验室。 许秋到总控台查看,真空计示数为8.9e-5帕,分子泵转速27000r.p.m.,一切正常,可以继续进行实验。 他首先将膜厚仪的参数设置为三氧化钼。 然后调节好升温程序,并启动程序。 sp1 400 rate 30 time 3 sp2 560 rate 20 time 100 这次只需要两步,因为是真空度达到后才启动升温程序,所以不需要初始等待时间。 而之后的蒸镀操作与第一批器件时大同小异。 一个多小时后,没有意外发生。 许秋得到10片蒸镀完成的基片,并将它们取出,装入培养皿中。 随后,他打开系统界面: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:978 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 清洗基片(四阶20%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶10%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 旋涂(四阶0%/四阶50%,需求臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台) 蒸镀(三阶0%/四阶50%,需求手套箱、蒸镀设备) 【仪器设备工具类】 …… 【特殊类】 文献阅读(一阶94%/四阶50%) 新手任务v:将任意四种实验操作的熟练度提升至四阶及以上,任务完成奖励1000积分、开启进阶任务。 ## 看到只有三阶0%的蒸镀熟练度,许秋有些头疼。 想刷这个的熟练度,就要做太阳能电池器件,而且还必须是从头开始做,总不能拿空的基片去蒸镀吧。 “许秋,你怎么啦?”陈婉清看到他在手套箱中发呆,关心道。 “没事,我没事,我刚才在想,真空镀膜可不可以用来蒸镀些别的东西。”许秋道。 “别的东西……”陈婉清想了想,说道:“可以啊,之前我们用金作为电极制备过电池器件。在蒸镀金的时候,顺便往舱内放了几个圆铁片,结束后再拿出来就是金币了,不过是单面的。” “听起来还蛮好玩的。”许秋道。 可惜,他没有获得想要的答案,只能再想想其他的办法。 想要升到四阶,至少需要做两批器件,这样才能完成新手任务v,解锁进阶任务。 按现在的实验速度,想要做两批器件,估计得要下周五才能完成。 关键之处在于,许秋推测进阶任务很可能与太阳能电池器件相关,想要通过任务,肯定少不了蒸镀操作。 那么,能不能让系统提前把进阶任务内容告诉他呢? 这几天在和系统的相处过程中,许秋发现大多数合理的请求,系统都会同意的。 反正最不济就是被系统以“权限等级不足”为由驳回,试一试总归不会吃亏的。 “系统,可以提前告知我进阶任务吗?” 【可以。】 【获得进阶任务。制备基准体系太阳能电池器件,并获得超过5%的光电转换效率。任务奖励:2000积分,权限等级+1。】 “基准体系指的是p3ht:pc[60]bm吗?” 【是的。】 许秋从文献了解道,现在国际上做这个体系的最高效率已经达到5.6%了。 难道是一道送分题? 许秋觉得肯定不会这么简单,便向陈婉清问道: “学姐,你做p3ht:pc[60]bm器件的效率最高能到多少?” “4.5%吧。”陈婉清道。 “文献里最高不是能到5.6%吗?” “不行哎,别人能做那么高,我做不到的。” “现在文献中不都是公开实验条件的吗,完全按照他们公布的方法做,也不行吗?” “很难的,虽然实验步骤都写出来了,但具体的细节是不清楚的。 而且不同课题组的设备不同,实验环境也不同,想要完全重复出别人的结果非常困难。 所以,其他的课题组的实验方法只能作为参考,在自己进行实验的时候,需要靠不断的摸索、改良实验操作。 这4.5%也是我优化好多次才得到的,刚来的时候我只能做到1%不到。” “好吧。” 果然,系统的进阶任务不会那么容易完成。 好在,自己站在了学姐的肩膀上,可以继承她的4.5%,只需要再努努力,将其提高至5%以上便可。 第二十四章 性能测试 “接下来,我们检验一下学弟的成果如何吧。”陈婉清道。 “学姐你放心,肯定没问题的。”许秋自信满满。 “好呀,那我拭目以待,”陈婉清道:”先教你如何测试。” 顺着学姐的指引,许秋看向蒸镀机器右边的一套仪器。 一台电脑、一个带数显面板的盒子、一个集成了八只探针的元件,一个黑色的罩子; 最显眼的是一个探照灯状的半球体,嵌在手套箱的底部,旁边的铭牌上标注着“sol3a class aaa solar simulator, 94043a型太阳模拟器”。 陈婉清没有急着介绍仪器,而是从原理开始: “测试过程,简单来说,就是用模拟的太阳光,照射电池器件。 在此期间,用线性电压扫描,从而得到电流密度随电压变化的曲线,即j-v特性曲线。 通过j-v特性曲线,可以计算得到器件的短路电流密度jsc、开路电压voc和填充因子ff。 此外,还有输入功率密度,我们模拟的是am1.5g条件,也就是太阳光入射于地表的平均照度,具体数值为100毫瓦每平方厘米。 最终,通过公式得出,器件的光电转换效率(pce)等于jsc*voc*ff/输入功率密度。” 这几个物理量,许秋之前在综述上看到过,所以并不陌生,但模拟光源却是第一次见。 他疑惑道:“怎么知道这个光源,它模拟的刚好是一个太阳光的强度呢?” “最开始使用时,会用标准硅电池标定它的光照强度,”陈婉清解释道:“不过,在长时间使用下,光照强度会衰退,所以每隔一段时间,就需要重新标定,不然测试结果就会偏低。” 陈婉清继续道:“它有两个开关,一个是总开关,另一个是灯光控制开关。 把总开关,也就是那个红色的按键从0拨到1,让它先预热起来,一般需要预热十分钟,这段时间我可以给你介绍其他的部件。” 许秋将总开关打开,仪器内部传来“呼呼”的声音,像是有风扇在运作。 “学姐,然后是要打开电脑吗?” “是的。” 许秋进入手套箱内,按下电脑的开机键。 熟悉的xp系统开机画面加载中。 等了十几秒钟,蓝天白云的电脑桌面出现。 不过上面干干净净的,除了“我的电脑”外,就只有一个软件,名称是“魔都综合大学物理实验室”。 “是这个软件吗?”许秋将鼠标移动过去。 “是的,这个是魏老师从物理系那边要过来的,他们用labview编写的。”陈婉清道。 许秋打开软件,发现软件界面没有什么花里胡哨的东西,非常简洁。 左上方是参数设置区域,左下方是图像显示区域,有横纵两根坐标轴,横轴是电压,单位是伏特,纵轴是电流密度,单位是安培每平方厘米; 右上方是测试结果显示区域,包括jsc、voc、ff、pce四项,右下方是暗态补偿、启动、停止按钮。 参数有默认值,基本上已经设置好了。 起始扫描电压-1伏特,最大电压1伏特,扫描间隔0.01伏特,电池面积0.09平方厘米,暗态补偿0,当前测试条件为暗态。 熟悉了软件界面后,许秋看向电脑旁边的带数显面板的盒子,问道: “学姐,这个是什么?用来测试电流的吗?” “很聪明嘛,”陈婉清道:“这个是keithley 2400源表,它可以提供高度稳定的直流电压,同时实时测试通过的电***度可达1皮安,也就是十的负12次方安培。” 许秋按下源表的启动键,在“滴”的一声后,仪器启动,两个数显面板亮起,分别显示电流和电压。 随后,他开始安装基片。 先取了一片标有“1:1:0,1200r”的氧化锌基片,将基片的背面,也就是玻璃面向下,放置在太阳模拟光源的上方平台。 平台上有一凹槽,基片刚好可以卡进去,并且正对着模拟光源半球面的上方, 在开启光源后,光就可以透过玻璃,垂直照射到有效层上,发生光电转换,产生光电流。 接着,他取来带着八只探针的元件,将其用支架连接,探针朝下,压在基片上方。 元件外面连接有两组导线,每组导线一黑一红,共四根,以“四线法”的方式与keithley源表连接着。 八根探针彼此平行,左右各三根,上下各一根。 这些探针刚好可以扎在电池器件的边缘。 其中左右六根探针,刚好扎在器件的六组铝电极的末端,而上下两根则扎在ito电极上。 其实六个电池的ito电极是共用的,只需要一根探针即可,但出于美观、防止探针意外断裂等方面的考虑,还是设计成了两根。 最后,许秋用黑色的罩子,将太阳模拟光源连同基片、探针元件一起罩起来。 “好啦,可以准备测试了,”陈婉清道:“测试分为两种,光照和暗态,一般需要先测试一次暗态,然后再持续进行光照下的测试。” “因为暗态下,电池器件也会产生少量电流,这部分电流不是因为光照而产生的,所以需要扣除。 虽然在一般情况下,即使不扣除对结果的影响也不大,但是为了保证结果的严谨性,这个步骤不能省略。” “好的。”许秋点击软件的启动按钮。 “滴。” 源表开始工作,左侧的电压值以0.01伏特的间隔,从-1伏特开始,不断跳动增加; 右边电流开始是负值,且只有微安级别,在电压达到0.64伏特后,转为正值,并迅速提高。 扫描结束,得到结果。 暗态下,短路电流密度只有-0.0018毫安每平方厘米,光电转换效率为0.0033%。 许秋点击暗态补偿后,左上角的暗态补偿自动变为-0.0033%。 看到短路电流密度为负值,他疑惑道:“学姐,这个jsc为什么是负值呢,文献中都是正值。” “这是测试方法导致的,我们给电池提供的是一个反向的偏压,用来抵消它产生的光生电流,因此测得的电流就是负值,代表电流方向与电压方向相反。而在电池器件实际工作的时候,就是正值了。”陈婉清道。 许秋若有所思的点点头。 然后,他将软件的测试条件更改为亮态,打开模拟光源的灯光控制开关。 “啪”的一声响,黑色罩子底部透出一丝丝光线。 许秋点击启动按钮,电压扫描过后,得到亮态j-v特性曲线。 软件界面的右边,显示有四项光电参数,短路电流密度为-11.02毫安每平方厘米,开路电压为0.65伏特,填充因子为0.60,光电转换效率为4.30%。 “学弟,厉害啊!”看到实验结果,陈婉清略显激动道:“第一次做器件就成功啦。” 第二十五章 论研究领域的重要性 “还是学姐更厉害啊,最高能做到4.5%。”许秋道。 “我那4.5%是最高值,”陈婉清道:“做了几十批器件,只有两次达到过那么高,大多数时候还是在4%到4.4%之间徘徊。” “要不是学姐把条件都摸清楚,装置、设备都搭好、接好了,我也不会这么顺利。”许秋道。 “好啦,不要谦虚了,”陈婉清道:“继续测吧,还要测好久呢。” 其实在实验结果出来之前,她内心还是有些紧张的,毕竟这是她需要的数据。 在进行实验时,总会遭遇各种意外,有些可以依靠经验避免,有些则不能。 比如:清洗好的基片不翼而飞;马上要旋涂有效层时,发现手套箱的氧含量>500ppm;蒸镀到一半保险丝熔断了等等。 尤其是对于器件制备这样的多段实验来说,其中任何一个步骤出现意外,都可能导致整个实验失败。 最主要的是,实验的操作者不是她自己,她不确定许秋能不能处理好实验过程中遇到的各种意外情况。 “现在看来,学弟还是靠谱啊,以后可以再多给他加些担子啦。”陈婉清心中美滋滋的想着。 相对来说,许秋还是比较淡定的。 他觉得自己完全按照规范操作,如果这样还失败,那他…… 也没有办法。 谋事在人,成事在天。 他只能重新做,试图寻找原因。 排除了操作方面的原因,那便可能是药品、仪器以及意外造成的原因。 ………… 许秋继续在光照条件下,对器件进行反复扫描测试,每次测试都保存一次数据。 光电转换效率在不断波动: 4.30%、4.36%、4.33%、4.28%、4.30%、4.26%、4.24%、4.25%、4.22%…… 看着这个变化趋势,许秋问道: “为什么转换效率在波动下降呢?” “因为有效层中的pc[60]bm不稳定,”陈婉清解释道:“在长时间光照下它会产生二聚体,破坏原有的共混薄膜形貌,造成光电转换效率的衰减。” “那这种材料对光不稳定,为什么还用来做太阳能电池?这不是坑嘛。”许秋不解。 “嗯……站在工业化应用的角度来看,确实是个巨大的问题,”陈婉清道: “但如果这种材料是完美的,那它也就没有在实验室研究它的必要了,直接拿来工业化应用就可以啦。 正是因为它的不完美,才要去花费精力去研究它,不过,前提是这个领域在未来有应用前景。 国家每年拿出好多好多亿做科研,分给若干个领域,就是在广撒网,最终要是能网中一两条大鱼就赚了。 当然,这其中也是有竞争机制在里面的,发展前景越好的,能拿到的资源也就越多; 而一直没什么成果的领域,到后期一直没有资金注入,拿不到科研资源,整个行业就慢慢凉了。 就像几年前还火热的染料敏化电池,现在就很少人在做了,可能过些年就只能出现在教科书上了吧。 同样的,如果我们现在的领域在几年,十几年内没有取得什么突破性的成果,也会慢慢的走向消亡。 就像你说的稳定性差问题目前只能排在第二位,首要的问题还是光电转化效率太低。此外还有成本问题、大面积制备问题等等。” “噢——”许秋故意拖着长音:“懂了懂了。” 陈婉清被他逗笑了:“说说,你都懂啥了。” “科研圈,要么当大佬,引领潮流,要么当大佬的小弟,紧跟潮流,不然就会被淘汰。”许秋道。 “唔……总感觉你在讲什么歪理,”陈婉清歪头琢磨了一会儿,说道:“不过对于我们学生来说,选好一个研究方向确实蛮重要的,我之前听说了很多悲惨的案例。” “农业系学生,在田里种植的试验玉米,被路过的人偷走后煮熟吃掉了,结果一年工作白干; 物理系博士,选择了一种非常冷门的谱学研究,结果刚到课题组,仪器就坏了,而且修了两年还没修好; 药学院博士,和导师一起研究抗癌神药,临近毕业才发现导师数据造假; 考古系学生,研究了某一文物一年多,最后得出结论是现代仿制品。” “确实蛮惨的啊。”许秋笑道。 陈婉清摊摊手,说道: “好啦,我要溜了,学弟加油哦。” 然后她便起身回到了办公桌。 剩下的工作就是重复进行测试,没有什么操作难度,但是需要消耗不少时间。 总共21片基片,每片有6个电池,一个电池差不多要2分钟测试完。 好在手套箱旁边有凳子,可以坐下来做实验。 …… 时间一分一秒过去。 九点左右,田晴离开了。 十点,魏老师到实验室看了一眼,向众人打了个招呼,交待了一句走的时候关好门窗,离开了。 随后,吴菲菲和段云也离开了。 实验室只余下许秋和学姐二人。 “我陪你测完吧。” “好。” 两人一直忙碌到十一点半。 此时的校园,已经不如白天里的那般燥热,人也比较稀少了。 两人并排走了一段路后,便分开了,本科生和研究生的宿舍不在同一区域。 研究生的宿舍条件好很多,是三个或四个房间的套间带浴室,博士一个房间住一人,硕士一个房间住两人,而且24小时插校园卡都有热水可以洗澡。 ………… 许秋回到宿舍,发现任斌躺在床上玩手机,陶焱不知所踪。 “许秋,今天这么晚啊。”任斌听到开门声,直接一个鲤鱼打挺,坐了起来。 “是啊,实验没做完,走不了。陶焱人呢,又出去快活了?” “不知道,他下午背个书包出去后,就没见回来。” “好吧,不管他了,我去洗澡了。”许秋边说边整理洗浴用品。 “现在浴室都关了,你不会是要去楼道里洗冷水的吧。” “去冲个凉呗,现在是夏天,问题不大。” 楼道浴室。 “呼。” 许秋站在淋浴喷头下面,将水流开至最大。 喷射出来的水柱,击打在身上,还有些许的疼痛感。 他仔细一看头顶,原来是喷头坏了。 第二十六章 五阶推演 慢慢适应冷水的感觉后,许秋打开系统界面: 【科研辅助系统】 权限等级:1 积分:1978 进行中的任务:1个 熟练度: 【实验操作类】 制备手段: 清洗基片(四阶20%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶10%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 旋涂(四阶0%/四阶50%,需求臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台) 蒸镀(三阶0%/四阶50%,需求手套箱、蒸镀设备) 表征手段: 光电性能表征(四阶3%/四阶80%,需求手套箱、源表、j-v测试软件、太阳模拟光源) 【仪器设备工具类】 …… 【特殊类】 文献阅读(一阶94%/四阶50%) 进阶任务:制备基准体系太阳能电池器件,并获得超过5%的光电转换效率。任务奖励:2000积分,权限等级+1。 ## 许秋没想到系统将表征手段也列入了实验操作类,还阴差阳错的完成了新手任务v。 算是意外之喜吧,不过首要还是考虑怎么完成进阶任务。 他开始分析: 首先,系统不会发布完全不可能完成的任务。 那么要完成任务,肯定就是在现有实验条件的基础上进行改进。 而影响实验结果的变量有:试剂、仪器、操作、意外。 试剂方面。 包括pedot、二水合醋酸锌、p3ht、pc[60]bm、以及各种溶剂等等。 它们都是从各大试剂商或专门的光电材料公司购买的,目前实验室没有自行生产试剂的能力。 据说张疆校区那边正在建设的实验室,主要是用来做合成用的,但还没有完工,远水解不了近渴。 因此,试剂可以先忽略。 仪器方面。 大多数都是类似于超声波清洗仪的傻瓜式仪器,它们的影响也可以忽略。 不过,像是匀胶机、蒸镀设备,还是会有一定程度上的影响,可以纳入考虑范围。 操作方面。 四种操作步骤中,按重要程度从小到大排列。 清洗基片最小,基本可以忽略; 然后是蒸镀,虽然操作难度大,但程序基本上都是设定好的,可改进的空间不大; 接着是溶液配制,主要是有效层溶液的配制,不同的溶剂、浓度、加热温度,都可能影响聚合物在溶液中的聚集形态。 最后是旋涂,有效层的旋涂过程会对实验结果造成重大的影响,当然这一步与溶液配制也有一定的关联性。 他从文献中了解到,有机太阳能电池中,有效层采用的是体异质结,也就是两种不同的物质共混后形成薄膜。 其中,p3ht是聚合物,pc[60]bm是小分子,它们相容性不好,会在薄膜中形成三相结构,即聚合物相、小分子相、共混相。 三种相的分布情况,也就是共混薄膜的显微形貌会影响光生载流子的产生、拆分、输运、复合、收集,进而影响器件的光电性能。 其中,最理想的显微结构是“双连续的互穿网络结构”。 不同的旋涂方法,成膜过程不同,得到的共混薄膜形貌可能会有很大的差异。 他之前在旋涂时就注意到了这一点,所以都是严格按照系统影像操作的。 但现在想要寻求突破,肯定要加以改变。 意外方面。 因为无法避免,所以不在考虑之内。 …… 经过综合考虑,许秋决定从溶液配制和旋涂这两方面入手。 他打算花一些积分,把某些关键技能推演至五阶以上。 如果还是依靠学姐的四阶技能,最终的结果很可能是一直停留在4.5%。 他翻看系统中两种实验操作的需求: 溶液配制需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪; 而旋涂需求臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台。 手套箱、加热搅拌台、臭氧发生器,首先排除; 药匙、镊子、一次性注射器,优先级也不高; 剩下的就只有移液枪和匀胶机了。 两者对比后,许秋觉得还是移液枪更加重要一些。 因为它的灵活性更高,可操作性更强,所以提升熟练度带来的预期收益也更多。 “系统,将移液枪熟练度推演至五阶。” 【推演移液枪至五阶0%需要20%*1000=200积分。是否推演?】 “推演。” 【推演成功。】 “系统,如果要想继续提升,积分怎么计算呢,还是每100积分提升1%吗?” 【熟练度达到五阶0%后,将开启两种推演方式:一种是100积分永久提升1%;另一种是花费500积分,提供1次不限时的五阶100%熟练度教学。】 一种是永久提升,一种是暂时提升,该怎么选择呢。 许秋没有过多纠结,就做出决定,选择了500积分1次的那种。 如果选择永久提升的话,就算把所有积分全砸进去,也只能达到五阶17%,万一还学不到什么东西,那可就亏大了。 不过,现在洗澡的状态并不适合学习,所以他没有立即兑换。 …… 回到寝室,许秋发现陶焱刚好回来。 “这么晚,居然还回寝室,不在外面过吗?”任斌打趣道。 “我今天去3108教室自习去了,”陶焱挥动手中的u盘,说道: “这是我整理的《材料制备与加工》第一章复习资料,你还要不要了,斌子。” “要,要,当然要了。”任斌忙起身接过u盘。 “陶焱,你居然也有浪子回头的一天。”许秋感慨道。 “你还说我,”陶焱挤眉弄眼,说道:“刚刚回来的路上,我可是看到你和一个女生走在一起压马路的,老实交待吧,她是谁。” “许秋,你变了,你还骗我说是去做实验。”任斌也起哄道。 许秋无奈的耸耸肩,说道:“那是我实验室的学姐,我们做完实验一起走的。” “哦——”两人一副不相信的语气。 解释不清楚,许秋果断开溜,躺到床上。 “系统,花费500积分,兑换1次五阶100%移液枪教学。” 【兑换成功。】 虚拟影像出现。 “我*,系统nb啊!” 五分钟后。 “我*,系统你坑我!” 第二十七章 确定实验方案 影像中的小人将移液枪使的出神入化,像是在特技表演一样。 它先是原地站定,按动移液枪,移液枪内部的液流飞射而出,精准的落入距离一米远的小瓶之中,一滴不漏; 然后它把移液枪拆成零件,拼接好,接着换了一个型号的移液枪,继续拆装、拼接; …… 虽然操作看着是精彩,但是这不是许秋想要的技能。 而且,教学影像的时长非常长,估计看几天都看不完。 “系统,我想学习旋涂过程中的移液枪操作,可以吗?” 【可以,但需要结束本次教学,重新开启教学。】 “重新开始,是不是还要再花费一次积分?” 【是的。】 “那先退出此次教学吧。” 【获得名师指点,移液枪熟练度+1%】 500积分最后就换了1%的熟练度,真坑啊。 不过,对于已经发生的事情,许秋也没太过于纠结。 他仔细思考了一会儿,发现这事倒不能完全怪系统,可能是他陷入了思维定势。 之前使用辅助系统的时候都是基于某项实验操作的,比如旋涂操作,那么其中用到的移液枪技能,就会限定于旋涂相关。 而这次没有加限定,所以得到的就是涵盖所有领域的移液枪使用方法。 为了验证自己的想法,许秋选择了超声波清理仪的教学。 果然,系统影像中出现了用超声波清理仪进行材料合成、清洗玻璃瓶等操作,并不局限于清洗基片。 这样看来,他学到的所有技能,都可以拓展到其他的领域。 也算是发现了系统的一个隐藏功能,那这500积分花的就不算太亏。 “系统,花费500积分,兑换1次五阶100%移液枪教学,限定旋涂操作。” 【兑换成功。】 虚拟影像再次出现。 这次的内容都与旋涂相关,不过大部分仍是暂时用不到的技能。 许秋将那些无用的技能快进剪切掉,只留下几个现阶段对他有帮助的技巧。 首先,是一种新的旋涂方法。 之前他都是中规中矩的将溶液滴在基片上,然后启动匀胶机; 而新方法是先开启匀胶机,使基片高速旋转起来,然后快速将溶液喷到基片上。 这种喷涂法的一个显著优点是节省溶液,正常方法一次约需要消耗60-100微升才能涂满整个基片,而喷涂法只需要15-25微升即可。 至于两种方法在其他方面的差异,就只能等许秋自己实验后才知道了。 此外,用移液枪转移密度较大的溶液时,存在溶液从移液枪头处滴落的问题,如果将枪头的头部剪掉,则可以避免这种现象的发生。 许秋又重复看了几遍,将细节都记在心中,然后退出了教学。 【获得名师指点,移液枪熟练度+5%】 他起床打开台灯,将刚刚的收获都记录在实验记录本上。 移液枪的五阶推演效果还不错,因此他决定再去匀胶机那边碰碰运气。 而且学姐匀胶机的熟练度是五阶0%,可以直接兑换高级教学。 “系统,花费500积分,兑换1次五阶100%匀胶机教学,限定旋涂操作。” 【兑换成功。】 影像出现,许秋发现与移液枪类似,大多数的技能都暂时没什么用。 比如:改装匀胶机,在它的平台下面安装加热板,可以实现高温旋涂操作等。 最终,他只学到了一种技巧: 旋涂时,可以设置两段过程,先用低转速将溶液旋转铺开,然后在高转速下成膜。 【获得名师指点,匀胶机熟练度+5%】 积分还是不经花,再次回到三位数,只剩下了278分。 真是来的快,去的也快啊。 不过,许秋觉得这一切都是值得的。 他现在心中有万千灵感等待验证,恨不得立刻跑到实验室大干一场。 奈何现在已经凌晨一点,而且上午还要上课。 哎,还是乖乖睡觉吧。 …… 周一下课后,许秋翻阅文献,结合刚刚学习的新技巧,开始设计实验。 总体思路是控制变量法,他先列出现在待改变的实验条件,包括: 溶剂。备选方案有氯仿、氯苯、二氯苯,均为常用的配制有效层的溶剂,共3种。 溶液浓度。通常在保证聚合物能顺利溶解的条件下,溶液的浓度越高得到的薄膜质量越好。但是浓度越高,每次旋涂所消耗的物料就越多,成本就越高。每种溶剂暂定1种浓度。 匀胶机/转速。转速会影响膜厚,有效层的膜厚通常在100纳米左右为宜。每种暂定1000、1200、1500r.p.m.,先600后1200r.p.m.,共4种。 旋涂方法:正常旋涂、喷涂法,共2种。 其实可以改动的变量还有很多,包括给体/受体质量比、溶剂退火条件、热退火条件、溶剂添加剂,蒸镀的薄膜厚度等等。 但许秋暂时还不愿意引入过多的变量,增加实验的复杂度。 现在这四种变量,共有3*1*4*2=24种可能性。 还是稍微有点多。 他想了想,决定分开考虑溶液配制和旋涂方法对器件性能的影响。 得到的最终方案如下: 对照组(共4组): 二氯苯(20毫克每毫升,1:1);转速1000、1200、1500,先600后1200;正常旋涂, 实验组a(共8组): 氯仿(10毫克每毫升,1:1)、氯苯(16毫克每毫升,1:1);转速1000、1200、1500;先600后1200;正常旋涂。 实验组b(共3组): 二氯苯(20毫克每毫升,1:1);转速1000、1200、1500;喷涂法。 至于器件结构的选择,他昨天在性能测试时,发现倒置结构的器件性能优于正常结构,两者平均光电转换效率分别为4.3%和4.1%。 现在主要目的是将效率冲刺至5%以上,自然是选择倒置结构,也就是基于氧化锌纳米颗粒的基片。 ………… 晚上,实验室。 因为有效层溶液需要过夜搅拌,所以许秋决定先将溶液配制好。 “许秋,你怎么来了?”陈婉清道。 “我有些新的实验想法,想要验证一下。”许秋道:“话说p3ht、pc[60]bm不贵吧,我会用一些。” “唔……不是很贵,都差不多一克一千多吧。”陈婉清道:“你用吧,只要别浪费就行。” “这价格都比黄金贵了。”许秋感慨道。 “实验室里比黄金贵的东西太多了,”陈婉清道:“还有更夸张的,像ptb7-th给体材料,一克就要一万多呢。” “这么贵啊,那为什么不自己合成啊?”许秋问道。 “自己合成也不是不可以,但是想摸清楚合成条件,可能就要一两个月,这个相当于花钱买时间。”陈婉清道:“对了,学弟有什么新的实验想法呀,说来听听。” “保密哦,到时候一定让学姐大吃一惊。” “那我可要好好期待一下了。” 第二十八章 主动加班 配制完成三组溶液后,许秋和学姐道别,离开实验室。 从下周开始就要进入为期一个月的考试月了。 他这学期只修读了14学分,共6门课程,考试压力并不大。 不过还是要认真复习,防止翻车,毕竟不能挂科是保研的一个硬性指标。 因此,许秋决定这周赶一赶实验进度,至少把之前的想法都验证一遍。 ………… 周二,许秋吃过午饭,一点钟到达实验室。 在走廊里,他故意模仿魏老师的脚步声,“哒哒哒”的走着。 推开216的房门,许秋与陈婉清四目相对。 “啊,是许秋啊,”陈婉清长呼了一口气,道:“我还以为是魏老师来了,你是故意的吧。” “当然没有了,我这鞋子底子硬,所以声音比较响。”许秋自然不肯承认,走到她身后说道: “学姐你在干嘛呢,偷偷摸摸的。” “追剧呢,刚刚我以为是魏老师,就把网页关闭了。”陈婉清道。 “现在不才是一点吗,又不是工作时间,就算被魏老师发现也没事吧。”许秋道。 “之前在工作时间追剧被他抓了两次,虽然他也没有说什么,但我比较怂,所以划水的时候尽量还是不被他发现的好。”陈婉清道: “对了,你把学号报给我一下,我帮你申请开通一下实验室的门禁吧。” “1230713xxxx。”许秋道。 “嗯嗯,我给系里负责门禁的老师发封邮件。”陈婉清道。 “好的,学姐,那我去做实验啦。”许秋道。 “这么积极呀,”陈婉清道:“行,你去吧,注意安全。” 她本来打算今天教许秋使用紫外可见分光光度仪,测试有效层薄膜的光吸收性能,然后随便让他帮她测几个样品的。 现在看到他干劲满满的样子,陈婉清决定还是自己测试或者过几天再说。 她很好奇许秋究竟有什么新的实验想法,但他不愿说,自己也不好追问下去。 想想自己当初刚入实验室,都是一直在重复别人的工作,熟练实验室中的各种仪器,完全没有新的想法。 直到后来文献阅读量提高后,才摸清了这个领域的套路。 于是就挑选了一种给体、两种受体共混,发现器件的性能从4.5%提升到了4.8%,然后做做表征,试着讲个故事出来。 材料都是买来的,自己拿来混合一下,其实也没多少创新之处,就是在水文章。 奈何不发文章毕不了业啊,组里的要求是四篇sci二区,她这篇文章还不知道能不能上二区,说不定只能发个三区。 她又想到学弟才大三,科研天赋那么高,还这么勤奋。 比我优秀的人还比我努力,我又怎能沉迷于电视剧之中呢。 给自己灌了一大碗鸡汤后,陈婉清关掉了网页,继续写她的文章。 ………… 许秋做好防护措施后,开始实验。 他先打开超声波清洗仪,将基片清洗起来,然后进入手套箱,查看昨日所配制溶液的溶解情况。 检查过后,三瓶都溶解的都非常好。 其中,氯仿溶液比较特殊,因为它的沸点是61.7摄氏度,而旋转加热台的设定温度是60摄氏度,所以许秋先把它放在了一个培养皿盖子上,再放置到加热台上。 上次的氧化锌预聚体溶液还剩余一些,许秋观察后发现其颜色由最初配制时的无色透明,变为了类似于蛋清的颜色,微微泛黄。 他之前询问过学姐这种颜色变化的原因。 陈婉清则告诉他,具体原因她也不知道,只有经验。 根据她的经验,像这种微微泛黄时的预聚体溶液,制备出来的电池器件的性能,会比新制的溶液效果更好一些,但差别也不会太大。 不过,如果继续长时间放置,溶液最终会变成类似于尿液的深黄色,那样便无法使用了。 像材料这样的应用科学研究,通常都是结果导向的。 也就是说研究者们是先通过不断试错,得到一个好的结果,然后再去反推,分析得到这样好的结果的原因,提出猜想,然后再确定下一个试错的方向,以此反复进行,推动研究领域慢慢进步。 所以很多时候,原因都是未知的。 …… 许秋洗好基片,旋涂氧化锌预聚体溶液,退火后得到24片ito/氧化锌基片。 看了下时间,已经三点多了。 他想了想,决定今天还是加个班,把这一批器件做完然后测出来。 继续旋涂有效层,一共15种实验条件,每种都至少要保证有一片。 正常旋涂操作比较简单,许秋没有失误,都得到了均匀覆盖整个基片的薄膜。 喷涂法难度较大,而且他之前花500积分兑换的是一次性的教学,现有的积分也不足以再次兑换。 没有了系统的实时指导,许秋只能只能凭借脑海中的记忆,自行摸索条件。 第一次,他像正常旋涂操作那样,将移液枪垂直于基片,直接喷涂,最终在薄膜的中央形成了一个大洞。 第二次,他将移液枪斜着喷涂,结果操作过程中手抖了一下,最终薄膜上出现了明显的分层。 两次实验失败后,许秋决定先用玻璃片代替ito基片试试手感。 喷涂法比较节省溶液,1毫升溶液可以喷涂40次以上,而旋涂只能15次左右,所以也不怕浪费。 他使用上次剩下的溶液,经过十几次的练习后,终于总结出了操作诀窍: 先将移液枪头从中间剪断,吸取20微升溶液,按下匀胶机的启动键; 然后在枪头距离基片约5厘米的地方,瞄准基片边缘,以约45度夹角,瞬间将全部溶液挤出; 整个过程中,手抖动幅度不能过大,而且溶液挤出的速度一定要快。 数了下剩余基片数量:一共24片基片,用掉了17片,还剩下7片。 许秋思索片刻,决定将实验组b的条件变更为: 氯仿(10毫克每毫升,1:1)、氯苯(16毫克每毫升,1:1)、二氯苯(20毫克每毫升,1:1);转速1000、1200、1500;喷涂法。 这样,刚好可以再用掉6片基片,还余下1片。 接下来的实验没出什么意外,许秋将旋涂完成的基片溶剂退火、热退火、擦片。 接着转移至另一手套箱,装好后,启动蒸镀装置,开始抽真空。 最后回到办公桌休息,坐等五点半。 第二十九章 还可以这样旋涂? 许秋与学姐、田晴一同前往食堂吃晚饭。 “陈婉清,你说我毕业旅行去哪里好呢?”田晴问道。 “唔……”陈婉清思索了一会儿,说道:“川省,怎么样?” “不太好吧,我吃不习惯辣的。”田晴转头问道:“许秋,你有什么建议嘛?” “藏省?”许秋道。 “藏省啊,我听说会有高原反应,太危险了吧。”田晴道。 “话说田晴学姐怎么想到要毕业旅行呢?”许秋道。 “大四的假期是最后一个长假了,毕业之后可没有像这样的两个月假期,”田晴摊摊手,说道: “研究生的寒暑假一般是两周到一个月,我们组就是只有两周的那种。” …… 晚饭后,许秋回到实验室,继续干活。 真空度已经达标,他小心的操作蒸镀机器的总控台,毕竟这机器他也就只操作过两次,还不够熟练。 好在,没有意外发生。 结束后,许秋看了眼蒸镀的熟练度,达到了三阶70%,再来一次应该就可以四阶了。 看着眼前银光闪闪的基片,许秋有一种父母看自己的儿女的感觉。 把你们养大了(做好了),你们可得给我争点气啊。 开始测试。 第一片,标注有“dcb,1200”,这是一片基准条件下的基片,和周日帮学姐做的那批条件相同。 六个点,最高效率4.18%,平均效率4.03%。 出师不利啊,当时最高还能到4.4%,这次却只有4.18%。 难道是哪步实验步骤出问题了? 许秋不禁开始怀疑起来。 继续测试。 第二片,最高4.12%。 第三片,最高4.23%。 第四片,最高3.88%。 …… 第十二片,最高3.92%。 …… 都是用正常旋涂法制备的样品,效率越测越低。 每测一片,许秋的内心就冰凉一分。 而且他发现之前花了500积分,从系统那里学到的匀胶机技巧根本没有作用,先低速后高速并不能提高器件性能。 只剩下九片喷涂法制备的器件,许秋对它们也不报有太大的希望了。 他随手夹取了一片标注着“dcb,1200,p”的基片,然后开始测试。 “滴。” 听到电压扫描结束的提示音后,许秋看了眼效率。 4.70%! 又仔细看了一遍,没有看错。 “我*!” 许秋情不自禁的喊了出来,隔空挥舞了下拳头,结果砸到了手套箱内部的玻璃上, “啊!好疼。”许秋倒吸一口凉气,还好手套箱比较沉,减震性能也非常好,并没有造成实验事故。 “许秋,你怎么啦?”听到他的喊叫声,陈婉清关切道。 “没事,我刚才自己踩到自己的脚了。”许秋决定等全部测完后再把结果通知学姐。 他有预感,后面可能会有更高的数据,说不定还能超过5%呢。 最终,这片基片的效率最高值是4.73%。 他又换了二氯苯溶剂,在另外两个转速下的基片,最高值分别为4.62%和4.55%。 虽然都超过了学姐之前的最高值4.5%,但是离完成任务所需要的5%还有一定的差距。 接着测试氯苯组。 结果不尽人意,三个转速下的最高效率分别为4.10%、4.22%和4.28%。 最后,只剩下三片氯仿溶剂的基片了,能不能带来奇迹呢? 第一片,“cf,1000,p”。 装好基片,按下启动键后,许秋全神贯注的盯着电脑,等待着结果。 4.80%。 有戏! 许秋暗自欢呼了一声,继续测试。 最终,最高值为4.84%。 第二片,“cf,1200,p”,最高值4.92%。 最后一片,“cf,1500,p”。 你可一定要给力啊。 许秋点击开启后,便闭上了眼睛,直到听到扫描结束音后,他才睁开眼睛。 定睛一看,4.95%。 继续扫描,4.98%、4.94%、4.97%、4.88%、4.93%、…… 最高值4.98%。 又扫了其他几个点,也没有更高值了。 一般情况下,在薄膜均匀的情况下,第一个点的效率通常最高,因为只有它是从初始状态开始测试,而在照射它的时候,其他点也会受到光线照射。 ………… 要不要这样搞我啊,就差0.02%。 许秋一脸扫兴的回到办公桌。 陈婉清见到许秋的样子,安慰道:“许秋,实验失败很正常啦,我最开始调试设备的时候,能有1%的效率都开心死。” 接着,她问道:“对啦,学弟今天最高效率多少?” “4.98%。”许秋有气无力的回道。 “多少?”陈婉清以为自己听错了,再次问了一遍。 “4.98%。”许秋道。 “真的?”陈婉清激动的站了起来,差点撞到许秋的身上。 “学姐,你慢点。”许秋怕她摔倒,忙扶了一下。 “快,带我看看你的数据。”陈婉清拉着他的袖子就往实验室里走。 “不就是4.98%嘛,”许秋道:“学姐你走慢点,我在思考怎么想办法把它弄到5%以上。” “告诉你一个最简单的方法,保留两位有效数字,四舍五入就是5.0%啦。”陈婉清开玩笑道。 许秋无语,写文章为了数据美观确实可以这样做,但自己现在要完成任务,系统可不承认这种方法。 见他不说话,陈婉清道:“你把实验条件给我讲讲。” “氯仿溶剂,10毫克每毫升,p3ht:pc[60]bm,质量比为1:1,转速1500r.p.m.,溶剂退火、热退火、蒸镀等条件没变。”许秋道。 “你有做其他转速的吗?” “还做了1000和1200转速的,效率分别为4.84%和4.92%。” “啊!我想到了。”许秋突然大声激动道。 “我……我也想到了。”陈婉清弱弱的说道:“那你先说吧。” “现在效率和转速呈现正相关,那么极值点可能并不是1500r.p.m.,而是更高,所以可以做一批高转速条件下的基片,比如1800、2000、2500r.p.m.。” “嗯嗯,和我想到的方法差不多,话说学弟你是怎么做到的?”陈婉清疑惑道;“我之前也试过氯仿、氯苯溶剂的,最后发现还是二氯苯的效果最好。” “自然是用到了特殊技巧,学姐过来,我给你展示一下。”许秋道。 随后,他进入手套箱,给学姐演示了喷涂法的操作。 “居然还可以这样旋涂?”陈婉清的嘴张成了一个o型,惊呼道。 第三十章 接手项目 “这事要向魏老师汇报一下。”陈婉清道。 “效率只是从4.5%提高到5%,有这么重要吗?”许秋不解。 “嗯……对p3ht这个基准体系来说,5%就是一个门槛,”陈婉清解释道: “像我现在在写的这篇文章,其实新意不是很足,档次差不多在sci二区到三区之间吧,但如果我有5%的效率,那么投二区的期刊,审稿人看到效率做的挺高,便有较大几率通过。 这也是没有办法的事情,光电领域的衡量指标太少了,除了光电转换效率外,没有其他靠谱的比较方法。 而且除了行业大佬外,大多数研究者都在灌水,那么怎么区分他们工作的优劣呢,比较效率的高低就是一个简单的手段。 当然了,如果文章中有什么独特的观点、结论,那便不再讨论范围之内。 现在科研工作者非常多,而且硕士、博士想要毕业,就必须要发文章。 但大多数人并没有完成开创性工作的实力和运气,因此只能灌水。 最终结果就是,大多数人所做工作的套路都差不多,因此当你在同一个领域内文献阅读量达到一定程度后,就能快速阅读大量文献。 只需要看看别人讲的故事是什么样子,注意点不要和他完全重复就好。” “这样啊,学术圈的潜规则还真多。”许秋道。 “嗯嗯,做科研有点像是抽卡游戏。 卡池里面有ssr、sr、r、n等等卡片。 对于大多数研究者来说,可能抽到n卡的几率超过90%,只有不到10%的几率可以抽到r卡,至于再往上的sr、ssr,概率低到可以忽略。 关键在于,你不花费几个月到几年的时间去完成实验,根本不知道自己抽到了什么卡。 对于大佬来说,他们凭借自己对行业的独到理解,抽到ssr的概率或许能达到1%,但还是太低了。 那么,他们就会找到其他人去帮他们实现自己的想法。 这也是大课题组的模式,一个院士带几个长江,一个长江带几个杰青,一个杰青带几个博士、博后,一个博士博后再带几个本科的小弟。”陈婉清道。 “听起来大课题组的模式更好,那我们学校怎么大多数都是小课题组,为什么不抱团呢?”许秋问道。 “这个和学校有关,能进我们魔都综合大学的,都是在某个领域内有所成就的人,这样的人往往不愿意轻易屈居人下。 而合并成为大课题组就会有主次之别,所以大都是自己单干,最多找其他人合作,而不会轻易的合并成为大课题组。 但对于稍差一些的大学,他们对于优秀的科研人才吸引力不足。 他们可能会用一栋楼或大量科研经费等代价,掏空整个院系的资源,挖来一个院士、长江,然后组建一个大课题组,合力公关一个方向。” ………… 两人来到魏老师的办公室。 “怎么了,有什么事吗?”魏兴思见到二人同时进来,有些诧异。 “是这样的,许秋发现了一种新的旋涂方法,现在p3ht:pc[60]bm基准体系效率做到了5%,而且还有进一步的提升空间。”陈婉清小心翼翼道。 “可以啊,这是重大突破,”魏兴思赞叹道:“许秋,讲讲怎么旋涂的。” “就是先让匀胶机转起来,然后用移液枪快速将溶液喷到基片上。”许秋道。 “嗯,重复性好吗?”魏兴思道。 “还可以,做了三片,都比普通旋涂方法高。”许秋道。 魏兴思点了点头,然后站了起来,在房间内一边踱步一边思索,忽而道: “陈婉清,你按许秋的方法,试一试你现在的那六个体系,看看能不能把效率在提高一些,比如6%。” 陈婉清听到6%,呆在原地,没敢接话。 魏兴思也没管她,继续道: “许秋,最近你就帮她一起做做实验,到时候她的文章给你挂个二作。” “魏老师,我下周就进入考试月,估计没有太多时间做实验。”许秋道。 “噢,我忘记了,”魏兴思道:“那这样吧,这两天你把那个方法教给陈婉清,让她来做吧。” “好的,魏老师。”许秋道。 “行,你们去忙吧。”魏兴思从冰箱中拿出两盒饮料递给两人。 ………… 回到216实验室,陈婉清忍不住吐槽道:“6%,这都超过世界纪录了,他也真敢想。” “我也觉得不可能,话说为什么我们要用p3ht基准体系呢?”许秋道:“我看最新发表的论文中使用的ptb7-th,最高效率都能达到10%以上了。” “p3ht被使用了十几年,研究的最为广泛,通常是新入行的研究者拿来练习各项实验操作的。”陈婉清道: “它的分子结构简单,学名叫做聚3-己基噻吩,成本低,如果能用它做出稳定高效的电池器件,有希望实现工业化。 等现在这篇文章发表之后,接下来我也会做ptb7-th相关的研究,我们课题组刚刚花了七千块的科研经费,买了500毫克ptb7-th,等下学期张疆校区那边实验室建好后还会自行设计合成材料。” “我明白了,”许秋开玩笑道:“是魏老师担心你浪费科研经费,所以才让你上手的时候先用便宜的p3ht。” “瞎说什么大实话。”陈婉清说完给了许秋一拳。 两人笑闹间,走廊传来“哒哒哒”的皮鞋声。 陈婉清迅速装作一副和许秋讨论问题的样子: “那个移液枪头距离基片大概多远啊。” “啥?”许秋看到魏老师走了进来才反应过来,回复道: “移液枪头的位置大约距离基片五六厘米吧,再近一点也可以,反正不能太远。” 魏兴思看了两人一眼,说道:“田晴呢,先回去了?” “嗯嗯,她刚走不久。”陈婉清道。 “行,今天我有事要早一点回去,”魏兴思道:“对了,之前那个谁到这边开了一个项目,后来他跑了,项目的资料陈婉清你有吧。” “有的,他走之前把项目资料都拷贝给我了。”陈婉清道。 “许秋,这是个学校的小项目,不难,今年十一月份就要结题了,你来接手吧,做做实验,搞个结题报告出来。本科生的项目,很简单的。”魏兴思道。 “好的,没问题。”许秋稍微考虑了一下,点头道。 “那我先走了,你们走的时候门窗关关好。”魏兴思道。 第三十一章 指导学姐 许秋回到寝室已经十点多了。 又是冲凉水澡的一天。 许秋边洗澡边思考项目的事情。 当学姐将项目资料交给他的时候,他都惊呆了。 除了一个开题报告外,啥都没有,实验进展为0。 标题是《基于柔性衬底的有机太阳能电池器件制备与性能表征》。 他需要自己查找文献、设计实验、进行实验、撰写报告。 不过,这个项目完成后,可以直接拿来充当毕业设计,而且还能拿到两千块钱的劳务费,还是稳赚的。 当然,估计要等暑假过后,才有时间去启动这个项目了,现在他还有一堆事情需要处理,教学姐喷涂、考试、保研夏令营…… ………… 周三下午,实验室。 “许秋,你终于来啦。”陈婉清道:“快来教我喷涂。” “学姐这么急啊,我氧化锌的基片还没做呢。”许秋道。 “我要先涂一组玻璃片的,测下uv-vis,也就是薄膜的光吸收性能,我猜测喷涂法可能改善了薄膜内部聚合物的结晶性能,想先看一看它的光吸收图谱。”陈婉清道。 “可以啊,这才过去不到一天,器件效率提升的原因都被你找到了。”许秋道。 “只是猜想而已啦。”陈婉清道。 “好,来吧。”许秋道。 …… 这回是陈婉清进入手套箱,许秋在外面指导。 玻璃片在旋涂前也是要清洗的,不过许秋上次练习喷涂时洗了好多,所以手套箱内还有几十片的存货。 许秋看到加热搅拌台上倒扣了一个培养皿,上面的瓶架中插有六瓶溶液。 他注意到瓶身上的字迹,是陈婉清的,便好奇道:“学姐什么时候配的溶液,我都没发现。” “昨天晚上我回去后,一直在思考你的喷涂法,到底是什么原因造成效率提升的,后来猜测是聚合物结晶的原因,就想今天来验证一下,”陈婉清道: “可之前配制的都是二氯苯溶剂的,所以昨晚我又返回实验室配了这六瓶溶液,用的氯仿溶剂。” “那做完实验不都凌晨十二点多了。”许秋道。 “是啊,可我在实验上的天赋不够,就只能靠努力来凑了呗。”陈婉清道。 “至少学姐在理论、数据分析上的天赋还可以。”许秋安慰道。 “嘿嘿,我也这么觉得。”陈婉清笑了笑,然后开始实验。 她夹取玻璃片,放在匀胶机平台上,然后调节转速。 “许秋,你觉得转速多少合适呢?” “2000吧,现在还没做器件,我也不知道具体多少合适。” “好呀,那便2000吧。” 然后,她将一根移液枪头装在移液枪上,用剪刀喀嚓一下将枪头剪断成两截。 一段还在移液枪上,另一段却不知所踪。 “学姐,你就是这样剪枪头的吗?” “不是你教我从中间之间剪断吗,有什么问题吗?” “移液枪上的这段是没什么问题,可以直接用,但另一段呢?” 她在手套箱内翻找了一会儿,终于在试剂架上找到了另一段,将其捡起扔入垃圾袋中。 “学姐,你剪它的时候,不要用太大的力,不然它就会飞的很远。” “嗯嗯。”陈婉清点点头。 接着,她吸取溶液,按下启动键,将移液枪内溶液喷出。 结束后,发现基片上有一半的区域没有被涂上,涂上的部分还一层层的。 “啊,怎么会这样。”陈婉清一副求助的眼神,望着许秋。 许秋有点脑壳疼,逐条给学姐分析她的操作问题: “第一点,匀胶机从静止加速至2000转速是需要大概1秒的时间的,所以要等它稳定在2000r.p.m.后再喷出溶液; 第二点,要一次性快速将溶液从移液枪中喷出,不然就会造成薄膜的分层,想象一下,一个高速旋转的基片,溶液在它的上面成膜会很快,而缓慢喷出溶液,就相当于多次喷溶液,就会形成多层膜; 第三点,在喷出溶液时,拿移液枪的手不能抖动,抖动的幅度过大也会造成多次成膜,从而产生分层现象; 第四点,移液枪头的位置和夹角,夹角是与基片呈45度为宜,位置的话,不好直接描述,这样吧,学姐你拿起移液枪,我来实时指导。” 陈婉清拿起移液枪,许秋开始指导: “靠前一点,再靠前一点,好,停住,靠左一点,是靠左不是靠右,好,停,然后角度不对,这都快60度了,往下压一点,好,就这个位置,保持三十秒别动。” 30秒后。 “学会了吗,学姐。”许秋道。 “大概,学废了吧。”陈婉清道。 “继续实操吧,来检验一下成果。”许秋道。 “好的。” 第一片,稍微有点瑕疵,有大约五分之一的部位没有旋涂上。 “扔了吧。”许秋道。 “为什么啊,测光吸收性能不需要全部覆盖就可以呀。”陈婉清问道。 许秋不说话。 “好吧。”陈婉清弱弱的说道,夹起玻璃片扔到垃圾袋中。 第二片,n层薄膜。 扔掉。 第三片,双层薄膜。 扔掉。 第四片。 “这片看着好像没什么问题。”陈婉清有些激动道。 “你再仔细看看。”许秋看了一眼说道。 “等下,这不是玻璃片,而是ito基片。”陈婉清摆出一个委屈的表情,然后将其扔到旧基片盒子中。 第五片,有大约四分之一的部位没有旋涂上。 扔掉。 …… 学姐就这样循环犯着各种错误。 许秋在手套箱外干着急,恨不得直接上手,手把手教学姐做实验,奈何有一层厚厚的防爆玻璃阻挡着。 他突然有些理解魏老师当初教学姐时候的心情了。 好在,报废了二十几片玻璃片,外加一片ito基片后,学姐终于连续喷涂成功,获得六组较为完美的薄膜样品。 “学姐,你都快把我之前洗的玻璃片用完了。”许秋吐槽道。 “嗯……至少结果是好的嘛,”陈婉清不好意思道:“等下我测uv-vis,学弟要不要来学习一下。” “好,等我下,我先把基片清洗起来。”许秋道。 第三十二章 光谱仪 陈婉清将许秋引至一旁黑色的实验台,上面放有三台仪器,一台电脑。 “这三台仪器,分别是紫外可见分光光度仪、荧光光谱仪、电化学工作站。”她一边介绍,一边指给许秋看。 “今天主要用到前两个仪器,利用它们可以得到薄膜样品的光吸收光谱和荧光光谱,一般简称为uv-vis和pl。” 陈婉清打开紫外可见分光光度仪和荧光光谱仪的电源,然后开启电脑中uv-vis的测试软件。 等待了几秒钟,电脑显示与仪器连接成功,同时弹出控制页面。 陈婉清边操作边讲解道: “uv-vis的测试原理是将各个波长的单色光分别穿透样品,在此过程中,部分光子被样品吸收,然后测试入射光和出射光的强度,通过计算便能得到样品对该波长光的透过率。 我们能测试的范围大致在200-1000纳米。 实验步骤也很简单。 第一步,启动光源; 第二步,测试空白样品,也就是玻璃片,把它贴在样品台上,点击‘blank’按钮; 第三步,测试样品,同样也贴在样品台上,点击‘sample’按钮,软件会自动测试并扣除背景的。 这套仪器也可以用来测试溶液样品,不过我们通常用它测薄膜。” 测试速度很快,电脑屏幕上出现了样品的光吸收光谱,主要吸收峰的位置在400-650纳米处。 许秋现在还不懂解谱,便问道:“学姐,怎么样,猜想正确吗。” “唔……”陈婉清考虑了一会儿,说道:“从这张图谱上来看,相比于正常旋涂条件下的样品,现在它吸收峰的半峰宽更小。如果它的光吸收系数也同时提高的话,倒是可以解释为聚合物结晶性的增加,但是现在不知道膜厚,所以无法计算光吸收系数。” “那膜厚怎么测呢?”许秋道。 “我们旋涂的有机薄膜,厚度一般在100纳米左右,测它们厚度一般用椭偏仪或者用sem测断面。 前者需要拟合参数,后者则需要在液氮冷却的条件下掰断基片,再测试断面的sem,总之都不是很方便,而且就算测出来,计算出光吸收系数,这个数据也只能作为佐证,因为它不够直观。 要想得到更直观的证据,还是需要去魔都同步辐射中心,对样品做掠入式x射线衍射实验。” 陈婉清又将另外五个样品测完,保存了数据,说道: “荧光光谱仪开启后需要稍微预热一会儿,现在应该差不多了。” 她打开荧光光谱仪的仪器盖,将里面的样品支架取出,贴上其中一片样品后放回,接着道: “它的原理是用单色光照射样品表面,样品分子吸收光子的能量,发出荧光,仪器收集其荧光信号。 根据能量守恒原理,单光子激发下,荧光的能量小于激发光的能量,也就是荧光的波长比激发光波长更长。 仪器有两种模式,一种是给定激发光的波长,收集样品在仪器检测范围内全波长的荧光信号; 另一种是给定一个激发光波长的范围,收集给定波长的样品荧光信号。 我们使用的是第一种模式,通常情况下,激发光的波长选择样品光吸收光谱中峰值对应的波长。 所以一般要先测试uv-vis,再测试pl。” 陈婉清打开pl测试软件,开始设置参数:激发光波长550纳米,荧光检测范围570到850纳米。 “这个不需要空白基片,直接测量就好。极限测试范围大致是300-850纳米。 操作就很简单,把样品放进去,旋转样品台使样品与激发光源呈60度夹角,然后盖好盖子,启动测试就可以了。” 陈婉清按下启动键。 “呜——” “当、当、当……” “这仪器的声音还挺别致。”许秋道。 “应该是里面的传动装置和光栅的声音吧,”陈婉清道:“这两个仪器的操作都学会了吗?” “学会了。”许秋点点头,同时也在系统中复制了学姐的这两项技能。 现在,他系统列表中已经有二十多项技能了。 ………… 许秋继续实验,今天还要再做一批器件,又是加班的一天。 清洗基片、旋涂氧化锌。 在氧化锌基片退火的间隙,学姐过来使用了一会儿手套箱,分别配制了p3ht、pc[60]bm、pc[70]bm的氯仿溶液。 待学姐弄好后,许秋继续旋涂有效层。 这次的变量只有转速,所以他只准备了12片基片,设计了六组转速,每组做2片。 转速分别为1200、1500、1800、2000、2300、2500r.p.m.。 一番操作后,涂废了一片1200转的。 不过问题不大,今天的重点是1500转以上的样品。 他将基片转移至蒸镀舱内,开始抽真空。 回到办公桌,许秋看到学姐正在处理刚刚测得的数据,便好奇的凑了过去。 “画图呢,魏老师是不是对这方面特别严啊。”许秋道。 “是啊,他特别注重图片的样式,比如: 字体字号这些,物理量和单位要用36号字,坐标轴上的数字要用26号字,中文用宋体,英文用times new roman字体,图片里不能出现中文; 坐标轴的刻度,上下左右都要有坐标轴,左边和下边要有刻度,上边和右边不能有刻度,刻度的尖尖必须指向图内; 图例不能用默认的黑色方框,必须手动改为无边框; 图片中有多条曲线时,对照组的曲线必须是黑色,实验组中数据最好的那根曲线是红色。 除此之外,还有很多其他细节需要注意。”陈婉清道。 “要求这么多,学姐居然都能记得住。”许秋道。 “这不是熟能生巧嘛,开始的时候,每张图基本都要改,”陈婉清道:“后来我把所有类型的图片都用origin软件的模板功能,保存了模板,现在直接套模板,犯错的几率就小很多了。” “学姐,你懂的。”许秋伸出手来说道。 “什么啊?”陈婉清装做一副听不懂的样子。 “模板啊,origin的,学姐你这演技太浮夸了吧。”许秋笑道。 “噢——”陈婉清也笑道:“好说,等你要画图的时候我打包一份给你。” 第三十三章 进阶任务完成 许秋蒸镀完成后,开始测试。 他先取了一片标有“cf,1500,p”的样品,装入卡槽。 这个旋涂条件在上次实验中测出了最高的效率,做为基准,要优先测试,考察其重复性。 陈婉清也搬了一个凳子坐在许秋旁边,等待测试结果。 4.90%。 看到这个结果,两人相视一笑。 许秋迅速测完这一片,效率的最高值在4.93%。 接着,他换上一片标有“cf,1800,p”的样品,再次测试。 5.08%。 “不错,突破5%了,”陈婉清道:“也不知道今晚效率最高能到多少?” “先定个小目标,”许秋道:“5.1%?” “听到你的前一句,我还以为你会说6%呢,”陈婉清道:“我估计最多5.2%吧。” “测测看呗,说不定有奇迹呢。”许秋道。 按照目前这个提升的幅度,最终结果估计和学姐预测的差不多。 除非从2000测到2500r.p.m.,效率一直是上升趋势,那还有继续突破的机会,但这种可能性并不高。 现在许秋已经不关心这批器件的最高效率了,因为他收到了进阶任务完成的系统提示。 但学姐就在一旁看着,他也不好突然停下来发呆,只好一心三用。 打开系统界面,立刻就被一连串信息刷屏了。 【进阶任务已完成,获得2000积分,权限等级+1。】 【当前权限等级为2级,开启模拟实验系统、周常任务。】 【模拟实验系统。可以扫描一定空间内的实验设备、耗材,并在系统空间中将其完全模拟出来,宿主可以在模拟实验室中进行实验,每小时消耗100积分,当前可扫描的空间上限100立方米。】 【周常任务。每周刷新,可获得大量系统积分。】 【获得周常任务i。阅读科研相关的文献或书籍5小时以上,研究领域不限制。当前进度(3.2/5小时),任务完成奖励500积分。】 【获得周常任务ii。进行实验15小时以上,模拟实验的时长同样记入任务。当前进度(15/15小时),任务完成奖励500积分。】 【获得周常任务iii。锻炼身体5小时以上,包括但不限于有氧运动、球类运动等。当前进度(0/5小时),任务完成奖励500积分。】 【获得进阶任务:独立撰写一项校级项目的结题报告,宿主贡献度需大于50%。任务奖励:2000积分,权限等级+1。】 【周常任务ii已完成,获得500积分。】 【科研辅助系统】 权限等级:2 积分:2778 进行中的任务:3个 熟练度: 【实验操作类】 制备手段: 清洗基片(四阶30%/四阶50%,需求超声波清洗仪、镊子、氮气枪) 溶液配制(四阶20%/四阶50%,需求手套箱、加热搅拌台、一次性注射器、药匙、移液枪) 旋涂(四阶30%/四阶50%,需求臭氧发生器、匀胶机、一次性注射器、镊子、移液枪、加热搅拌台) 蒸镀(三阶70%/四阶50%,需求手套箱、蒸镀设备) 表征手段: 光电性能(四阶10%/四阶80%,需求手套箱、源表、j-v测试软件、太阳模拟光源) 光学性能(一阶0%/四阶80%,需求紫外可见分光光度仪、荧光光谱仪) 【仪器设备工具类】 …… 【特殊类】 文献阅读(二阶3%/四阶50%) 周常任务i 周常任务iii 进阶任务 ## 许秋一边和学姐闲聊,一边测试样品,一边对系统消息进行分析: 新出现了三个周常任务,每周共计可以获得1500积分。 考试月不方便来实验室的时候,刚好每周可以兑换15小时的模拟实验室时长,用来完成周常任务ii。 “系统,这个模拟实验系统,在我离开模拟实验室后,里面的实验还会继续进行吗?” 【宿主离开模拟实验室后,将保存其状态,待宿主再次进入,则重新加载上次离开时的实验状态。】 看来,模拟实验室的运作机制类似于游戏存档,而非模拟出一个与现实同步的实验室。 如果是后者的话,那就可以通过“进进出出”的方法,在抽真空、退火的时候离开,从而节省大量的系统积分。 不过,之后如果可以增加模拟实验室的空间,再复制几个实验室进来,同时做n个实验,做好时间管理,就不用担心浪费积分了。 “系统,先帮我把这个216房间复制进去吧。” 【复制成功。】 还有一个进阶任务,判定完成的依据是要求贡献度超过50%,也就是说结题报告可以有魏老师或学姐的帮助,只要大部分是自己完成的就可以。 ………… 因为这次只有11片可用样品,所以许秋很快便测试完毕。 器件的最高效率产生在“cf,2000,p”的样品,最高值为5.18%。 结束实验后,两人回到办公桌。 许秋想到了系统发布的锻炼身体的任务,目前还是0小时,而这周都已经过去一半了,便邀请道: “学姐,有没有兴趣一起夜跑啊。” “许秋,你怎么突然想起来要夜跑啦。”陈婉清疑惑道。 “学姐这几天一直坐着码字,也该起来运动运动了,不如出去跑动一下。”许秋道。 “唔……”陈婉清想了想道:“好吧,那就出去跑两圈,不过,我跑的比较慢,你可要等我哦。” “没事,我也跑慢点就好。”许秋道。 晚上八点多,魔都综合大学的校园还是比较热闹的。 因为邯丹校区很大,而操场位置又比较偏,所以大多数人夜跑都是直接在校内的道路上跑。 有戴着耳机边听边跑的,也有一男一女成双成对的,还有只穿紧身背心和运动短裤的专业人士。 许秋挑了一条人相对较少的路线,绕一圈差不多一公里,调整好呼吸,在前面带头跑起来。 学姐则跟在他的侧后方。 一圈过后,许秋在前面都听到学姐的喘气声了,便切换为步行模式。 “学姐,怎么样啦。” “学弟……我……不行了……”陈婉清道。 “先别说话了,慢慢走一段路就好了。”许秋道。 走了一两百米,陈婉清算是缓了过来,说道: “学弟,你这么猛的吗,连口气都不带喘的。” “我大一、大二锻炼的多,因为那时候有体育课,为了拿a嘛,现在大三没有体育课了,松懈了许多。 也算是吃老本了,当初我千米跑可以进三分二十的。”许秋道。 “好厉害,我八百米也只能跑四分多。”陈婉清道。 …… 夜跑结束后,许秋返回寝室。 第三十四章 考试周复习计划 洗完澡后再次回到寝室,许秋看到任斌坐在电脑桌前,戴着耳机,用触控板操作着笔记本电脑。 难道这家伙又在玩游戏? 许秋走了过去,发现任斌是在边听音乐边复习,便拍了拍他的肩膀。 “许秋,你吓我一跳。”任斌身子哆嗦了一下,摘下耳机。 “复习呢这是?”许秋道。 “哪是在复习,我这是预习。”任斌愁眉苦脸道:“这些专业课也太难了。” “等下,你看的这是啥?设f(x)在(-∞,+∞)上连续,且对任意x有f(2x-f(x))=x,求证f(x)≡x+c。”许秋道:“这不是数学分析的内容吗?” “我数学分析、物理化学、c程序设计现在还没过,这学期赶紧重修了一门,不然我怕系里不让我毕业。”任斌挠了挠头道。 “数学分析就是要多刷题,比如吉……”许秋本来打算给他推荐吉米多维奇的,可转念一想好像不太合适他,便问道:“你选的哪个学院的老师,是数院的,还是计算机学院的?计院的老师给分会好一些。” “选的张威老师,应该是计院的。”任斌道。 “张威老师给分是出了名的好,你期末考试的时候把试卷写满,不要留空白,张威看你是大三的学生,就大概率不会挂你的。”许秋道:“不过,他的课可不好选的上,你也是运气好。” “本来没选上的,后来我去找的他,让他在选课系统后台把我的学号加上了。”任斌道。 魔都综合大学的选课分为三轮。 第一轮是学期末开始预选,学生选择想上的课程,但不能在同一时间段选多门课程。 第一轮结束后,部分课程报的学生人数会超过最大人数。 比如某课程限50人,结果有150人报,那么就从这150人中随机挑选出50人,其他100人则会被退课。 第二轮是开学前的两周,学生根据自己被退课的情况,再进行选课,此时只能选择没有被选满的课程。 第三轮是开学后的两周,学生根据课程试听情况,可以自行选择退课、选课,同样只能选择没有被选满的课程。 同时,所有课程的选修限制解除,在前两轮中有部分专业课会设置保护,比如材料系的专业课,只有材料系的学生才可以选入,但第三轮则只要有余量,所有学生都可以选入。 此外,每门课程的老师在后台都有权限增加选课人数,所以选不上课可以将学号报给老师,让他在后台加进去,大多数老师不会拒绝这样的要求。 “没记错的话,数学分析应该是5学分的课程,重修要花650块,”许秋道:“怎么样,心疼不?” “还好吧,我们重修一学分130块,留学生可是一分500块呢,”任斌道:“不说我了,你现在科研做的怎么样,我看你最近每天都很晚回来。” “我们组主要做太阳能电池的,现在基本的制备工艺已经学会了,老板刚给我安排了一个项目让我做。”许秋道。 “可以啊,这才过去两周,就接手项目了,啥时候发了文章,可要请客啊。”任斌道。 “就是校内的小项目,玩玩的。”许秋谦虚道。 “对了,辅导员发了邮件,通知了我们系内课程考试的时间和教室。”任斌道。 “好呀,那我去看一下。”许秋道。 许秋回到自己的桌位,掏出电脑,打开邮箱。 收件箱(1454)。 好几天没看邮箱了,果然又收到不少垃圾邮件。 有一封邮件标题还有点意思: “你的设备已经被暂时锁定” 许秋点击标题,查看正文。 ## 我是一名专业的黑客,已经观察你好几个月了,在你浏览adult website时,我劫持了你设备的操作系统。如果你不明白我在说什么,我可以给你具体解释: …… 如果你想要解决这个麻烦,请转账1225美刀到我的比特币地址:133gp7wgpkfab2c593b2mck2g4abynej7j,如果你不知道怎么购买比特币,请自行谷狗。 …… ## 连个带毒附件都没有,就空口硬诓,不会真有傻子相信吧。 许秋摇摇头,将邮件永久删除,然后开始整理邮箱。 辅导员的邮件只通知了材料系课程的考试情况,其他院系的课程则需要自己去找,通常授课老师会以邮件、课堂口述、课件标注等方式传达。 许秋整理了这学期所修读课程的考试时间。 一共有六门课,《材料制备与加工》、《材料分析》、《复合材料》、《无机功能材料》、《近代史纲要》、《论法的精神》。 《材料制备与加工》、《材料分析》是学位专业课,被安排在了考试周的后两周,刚好一周一门,均为闭卷考试。 这两门课程都是需要大量记忆背诵的课程,还好它们的考试时间间隔在一周左右,复习时间很充分,保b+冲a问题不大。 《复合材料》、《无机功能材料》是专业选修课,被安排在了考试周的前两周,分别为开卷考试和做报告的形式。 《复合材料》据说题量很大,虽是开卷考试但有半数以上的人答不完,不过许秋对自己的手速很自信,拿个a应该没什么问题。 《无机功能材料》据说是按ppt页数给分的,许秋一度怀疑这传言的真实性,但宁可信其有,不可信其无,为了冲a,还是要认真准备ppt。 《近代史纲要》,闭卷考试,只能硬背,想和文科生争这门课的a有点太难了,只能争取b或b+。 《论法的精神》是通识选修课,开卷考试,只需要把这本书通读一遍基本就没什么问题,同样是保b争b+。 规划好考试周的复习计划后,许秋躺到床上,进入系统空间。 来到模拟实验室,许秋发现系统复制的216房间和真实的并无两样,不过只能复制与实验相关的东西。 学姐不也是和实验相关吗,怎么没复制过来呢? 如果复制过来,就可以…… 让她帮忙做实验了。 工作效率瞬间加倍。 可惜啊。 第三十五章 学术造假使不得 关于模拟实验室,许秋还有些疑问,便询问系统: “在梦中可以进入模拟实验室吗?” 【不可以,必须在宿主有意识的情况下才可以进入。】 “那可以调节模拟实验室内的时间流速吗?” 【当前权限等级不足,无法调节。】 系统还真的是一点空子都不给他钻啊。 确认过这两点过后,许秋开始清洗基片。 这是他的专属实验室,不用怕洗好的基片突然不翼而飞,为了方便之后的实验,自然是多洗一些屯着比较好。 ………… 周五下午,实验室。 田晴在毕业答辩过后,便跟魏老师请了长假去旅游了,所以实验室内只有陈婉清。 许秋到的时候,她正在手套箱内做实验。 “学姐,在制备器件吗?”许秋道。 “对呀,我那六个体系需要重新做一批电池器件,现在有效层马上就涂好了,今天应该不用加班就能把它们测完。”陈婉清道。 “行,等下蒸镀的时候叫我,我来帮你。”许秋想到他蒸镀的熟练度还不到四阶,便主动揽活。 “好呀,辛苦学弟啦。” “没事。” 许秋回到办公桌坐下,开始考虑考试周的安排。 复习自然是主旋律,但是阅读文献、做实验、锻炼身体也不能落下。 每天二十四小时。 要想完成三个周任务,每天就要抽出一小时阅读文献、一小时长跑、两到三小时实验、八小时睡眠、两小时吃饭。 还剩下九到十个小时,那么就六小时复习,两到三小时休息。 文献方面的话主要看与项目有关的。 项目标题是《基于柔性衬底的有机太阳能电池器件制备与性能表征》,与常规电池器件的主要差异就是衬底的不同。 因此首先需要寻找可以作为衬底的柔性材料,其次要找出相较于传统玻璃基片,柔性衬底面临的问题以及相应的解决方案。 实验方面,许秋不打算到实验室,准备在模拟实验室中进行,这样可以随时开启或暂停实验,较为方便灵活。 主攻方向有两个,一个是解决项目中遇到的问题。 另一个则是摸索基于ptb7-th给体的器件制备工艺,他打算在项目中也使用ptb7-th,而非之前用的p3ht。 据文献报道,基于ptb7-th的最高效率已经达到了10%以上,所使用的受体材料是传统的pc[60]bm和pc[70]bm。 而且该实验结果被多个课题组重复报道,这种材料也被简单粗暴的命名为pce-10,它是当前有机太阳能电池领域的明星给体材料。 搞科研如果不能独领风骚的话,还是要紧跟潮流才行。 “学弟,可以蒸镀啦。” 陈婉清的声音将许秋唤回现实,他点点头,然后问道: “学姐,你那边有没有关于柔性衬底有机太阳能电池的文献?” “应该是有的,魏老师好像总结过,我找找看,等下把电子版拷贝给你。”陈婉清道。 “好的。” ………… 学姐的基片一共有18片,基于6组不同比例的p3ht:pc[60]bm:pc[70]bm共混薄膜,每组做了3种转速。 许秋进行蒸镀,测试,一切都很顺利。 实验结果表明,随着质量比从1:1:0,逐渐变化为1:0:1,器件的光电转换效率先提高,后降低。 在质量比为1:0.2:0.8时达到了极值,最高效率是5.52%。 许秋将实验结果告诉学姐,然后道: “这都快接近世界纪录了吧,我记得最高是做到了5.6%。” “5.6%的那个是p3ht:pc[60]bm基准体系,我们还加了pc[70]bm,所以没有可比性。”陈婉清道: “像是p3ht体系,如果用icba受体的话,效率都到7.2%了。 而且想要冲击世界纪录,电池器件必须去专门的检测机构进行测试,开具第三方检验结果,其他研究者才会承认这个数据。” “这是怕数据造假吗?”许秋问道。 “是呀,实验数据造假的成本几乎为0,比如我们把测试软件中有效面积从0.09平方厘米改为0.08平方厘米,效率就能从5.52%提升到6.19%,直接提升了12.5%。 如果不做检测,单从实验数据上来看,根本看不出破绽。”陈婉清道。 “难怪每年都有那么多学术不当和学术不端的案例报道,造假出成果确实轻松啊。”许秋道。 “但假的终究是假的,像一颗地雷一样,迟早有一天会被引爆,之前就有某校长被爆出早期科研成果造假然后被免职的。”陈婉清道。 许秋深以为然的点点头,随后问道: “话说学姐这样混合几种常用的原料,把效率从5.28%做到了5.52%,真的的有意义吗?” “确实意义不大,主要是用来练手的。”陈婉清耸耸肩,说道: “不过这怎么说也是我一年努力的结果,哪怕是中文核心期刊,也要想办法发表出去。而且现在托你的福,估计还能发个sci二区。 接下来,我就要做ptb7-th了,然后在它的基础上进行改性,合成新材料,争取发几篇好文章。” “学姐肯定可以的。“许秋鼓励道。 “对了,等下需要测试器件的外量子效率,eqe曲线。”陈婉清道。 “这个我知道,是用来标定短路电流密度的吧,在文献中都是和j-v特性曲线放在一起的。”许秋道。 “是的,eqe的定义很简单,就是收集到的电子数与入射光子数之比,通常情况下它的数值介于0到1之间,例如: 某电池器件在530纳米处的外量子效率为50%,就表明每吸收1单位波长为530纳米的光子,就有0.5单位的光子转化为了电子。 因为测试仪器比较大,手套箱内装不下,所以需要将基片拿出来测试。 但基片上的有效层、铝电极等在空气中会被氧化,所以需要装到密封的样品托中进行测试。”陈婉清道。 许秋拿起手套箱中的样品托,仔细观察。 它分为两部分,均为圆形铁质部件。 一部分是带有石英玻璃的平台,上面有一正方形的卡槽,可以放入一片基片。 另一部分则是带有八根探针的盖子,盖子和平台合二为一后,探针刚好可以扎在基片的六个铝电极和ito电极上。 只需要测试每种条件下最高效率器件的eqe曲线,所以只用测试6片。 许秋用镊子夹了一片待测器件,将其背面朝向石英玻璃,放入平台中,然后将盖子压上。 随后旋紧盖子上的三枚六角螺丝,平台和盖子间便几乎没有空隙,外部空气短时间内难以渗透进入样品托内部,可提供短期的无氧环境。 第三十六章 外量子效率 许秋将样品托放在手套箱的传送舱内,并不急着拿出来。 他跟随学姐,来到外量子效率的测试仪器旁,这里有一台电脑和一个黑色的箱体。 箱体在关闭状态下的遮光性很好。 打开箱体后,它的内部有光源、透镜、电源、检测器、升降平台,其中光源可以发射不同波长的单色光。 陈婉清开始操作示范。 她把标准硅电池放在升降平台上,并将其与电源和检测器连接,然后调节透镜,使光斑完全打在硅电池表面。 标准硅电池是10厘米x10厘米的,而光斑很小,所以操作起来没有什么难度。 接着打开电脑,开启测试软件,设置参数。 扫描区间设置为300-800纳米,步长设置为10纳米, 开始测试。 仪器“当当当”的运转起来,电脑上实时显示测试结果。 横坐标为波长,纵坐标为eqe值,从300纳米开始,每隔10纳米,产生一个数据点。 测试完成后,软件根据测试结果自动进行校准。 “学姐,接下来的操作换我来吧。”许秋已经通过系统影像提前看了一遍操作流程。 “你确定?等下测样品时光斑聚焦可不容易哦。”陈婉清道。 “没事,你放心。” “好呀。”陈婉清说完将位置让给许秋。 许秋从传送舱将样品托取出,石英玻璃窗口的那一面朝上,放在升降平台上,将探针与电源和检测器连接。 接下来,要将光源的光斑聚焦在待测电池上。 这步操作确实比较难,因为每个电池器件的面积仅有0.09平方厘米。 如果光斑没有完全照射在这个范围内,那么范围外的光能将会损失,最终测试结果就会偏低。 不过这难不倒许秋,他耐心调试了一会儿,便将光斑调好,启动测试。 “你这操作可以啊。”陈婉清赞叹道。 “基本操作而已,不值一提。”许秋随意摆摆手道:“话说,为什么电池器件的面积要做的这么小呢,做一个1平方厘米的不好吗?” “因为电池面积越大,光电转换效率就越低啊,”陈婉清道: “现阶段为了获得高效率,大部分课题组都是做小面积的,一般国际惯例是0.09或0.04平方厘米,不过也有比较夸张的课题组,会做0.01平方厘米的器件。” “让我想想,”许秋思考了一会儿,说道: “我明白了,我们旋涂出来的有效层薄膜,肉眼看上去几乎是均匀的,但其实每个区域都有细微的差别。 比如一个0.09平方厘米的器件a,将其均分为9部分a1-a9,每一部分面积0.01平方厘米。 a1-a9的光电转换效率可能在5.0-5.5%之间波动,那么最终a的效率约为5.25%。 最后比较最高效率,0.09大面积的差不多在5.3%左右,而0.01小面积的则是5.5%,甚至能够波动到更高的数值。 是不是这个原因呢,学姐。” “是呀,差不多就是这个样子,现在有机光伏还处于实验室阶段,所以没有统一的标准,”陈婉清道: “我之前还看到一篇文献,标题上写着光电转换效率达到了15%以上,结果一看期刊是个sci二区的。 我当时就震惊了,这就算发不了《自然》、《科学》,也能发一个它们的大子刊。 然后我就仔细看了正文,发现原来它用的是单色光,而不是模拟的太阳光,就是在标题搞了个噱头而已。” ………… 样品测试结束。 eqe曲线的形状大体上和有效层的光吸收光谱差不多,通过软件内自带的积分功能,可计算出理论上的短路电流密度。 这个样品的理论结果是11.96毫安每平方厘米,j-v曲线实测结果是12.05毫安每平方厘米。 两者误差在5%之间,表明后者的测试结果可信。 之后,许秋又测试了另外的五组器件。 到下午五点十五分,全部测试完毕。 “学姐预测的挺准啊,今天果然不用加班。”许秋道。 “熟能生巧嘛,”陈婉清道:“对了,晚上去吃什么?” “怎么,学姐要请客吗?” “上周不是答应你了嘛。” “我当时就是开个玩笑,这怎么好意思,那就去吃哥老关火锅吧。” “好呀。” 因为是周五晚上,吃火锅的人还是比较多的。 许秋取了个号,a65,前面还有12桌,估计要等一个小时左右。 等待期间,他也没闲着,向陈婉清请教问题。 虽然阅读文献也可以获得答案,但是真人指导效果自然是更好的。 搞科研是个系统的工作,遇到的各个细节都要弄明白,保不准哪天就会用上。 因为每测试的每一个数据,最终都要转化为对结果的论证,总不能在写论文时,告诉别人,我们测试了一个xxx,得到的数据是xxx,然后就截然而止。 必须对所得数据进行分析,讨论它与论文结论的关系。 如果是比较异常的结果,无法解释,那也要说明“这个现象我们暂时无法解释”,但这样的话出现一两次还可以,通篇都是“我们无法解释”的话,就会被审稿人教做人了。 “刚才测试时,我发现我们做的器件,大多数波长下的eqe值都在60%以下,而硅电池却能到80%以上,这是为什么呢。”许秋问道。 “简单来说,就是现在使用的p3ht材料存在很多问题,需要改进。 如果要具体展开来说,首先你要知道太阳能转化为电能的过程: 太阳光照射出光子,光电材料组成的有效层吸收光子,其内部产生电子-空穴对,然后电子-空穴对拆分为自由电荷、自由电荷在材料内输运,接着在电极处被收集,最终形成电流。 这个过程很复杂,中途任何一个步骤出现问题,都会导致电流损失,表观上看到的就是eqe低。”陈婉清道。 “我懂了,”许秋道:“所以人们就基于p3ht,进行改进,到现在最好用的给体材料就是ptb7-th。” “是啊,有机光伏领域发展了20年,材料也迭代了好多代,包括ptb7-th,你知道它为什么叫这个名字吗?”陈婉清问道。 许秋摇摇头,他也只是知道一个名称而已。 陈婉清解释道: “这是一个系列的材料,其中t表示噻吩并噻吩单元,b表示苯并噻二唑单元,p表示它是由这两个单元共聚而成的聚合物,所以最早它是叫ptb。 后来研究者们又基于ptb,对其进行改性,得到ptb2、ptb3,一直到ptb7。 再将ptb7上一个支链上的苯环改为噻吩环,所以加上了一个噻吩的缩写-th,就得到了现在的ptb7-th。 而且,这20年来,主要改进的方向都是聚合物给体材料,受体一直使用的都是pcbm系列。 或许将来某一天,受体领域也能够取得突破,对有机光伏领域造成翻天覆地的改变吧。” 第三十七章 时间停止的麻烦 “a65,a65,哥老关请您用餐了。” 听到店家叫号,陈婉清起身出示了号码小票,然后跟随服务员的指引进入店内。 来到座位处,两人相对而坐,服务员将菜单递给许秋。 “学姐,你来点吧。”许秋将菜单递给学姐。 “还是你来吧,我第一次来这边吃。”陈婉清又将菜单递了回去。 “行,这边我还算比较熟。”许秋道。 “锅底中辣、标准油、标准麻、中间的锅来个肉骨茶,4只牛蛙,锅底先下了吧。”许秋向服务员道。 “两个人的话,不用点太多。”许秋拿起菜单,一边写一边报菜名: “招牌空运毛肚、咸蛋黄虾滑、清纯的鸭血、红心土豆,这边牛羊肉味道一般,就不点了,最后再加个饮料,官家草莓爽爽吧。学姐,怎么样?” “可以呀。”陈婉清点点头。 许秋挥手招来服务员核对菜单并下单。 “走吧,去调蘸料。”许秋道。 “嗯嗯。” 许秋轻车熟路的找到了调料区,介绍道: “这边我一般调三种蘸料,一种是油碟,加大量香油和蒜蓉,搭配一勺蚝油、适量小葱段、香菜、小米辣; 一种是酱油碟,加特调海鲜酱油7勺,海鲜捞汁3勺,再加适量小葱段、香菜、小米辣; 最后是干碟,秘制辣粉、小葱段、香菜、花生碎、芝麻按等比例混合。” 许秋示范过后,陈婉清有模学样的开始调配。 “学姐,有没有感觉我们在配溶液啊。”许秋笑道。 “哦。”陈婉清白了他一眼。 将调料放回餐桌后,他们又去拿了些小番茄和哈根达斯冰激凌球。 当再次回来时,菜已经上齐,整整齐齐的摆在了旁边的上菜台处。 但是锅底还没来,两人只好闲聊。 “学姐,像你平时休息的时候都在干什么啊。”许秋道。 “一般在寝室里宅着呗,偶尔出来逛逛街,魔都的物价这么贵,一直玩可消费不起呀。”陈婉清道。 “研究生的话,国家不是会发补助吗,博士生好像不少吧。”许秋道。 “你想多了,”陈婉清道: “现在学校每个月博士发2300元,一年发10个月,魏老师这边每个月也发2000元,一年发11个月。 硕士是学校发800元,魏老师好像发1200元。 博士一年学费10000元,不过会以基础奖学金的形式返还8000元,可以和其他奖学金叠加。 比如国家奖学金博士是30000元,硕士是20000元,还有各种企业冠名奖学金,从几千到一两万不等。 硕士是学费8000元,返还6000元。 此外还有住宿费,博士一年2500元。 这样算下来,维持基本生活当然没问题了,学校食堂也便宜。 但想经常出去玩的话钱就不够了,总不能博士生了还和家里要钱吧。” “那直博生好像很赚的样子,可以拿到五年博士的补贴。”许秋道。 “学校早就想到这一点了,直博生前两年是按硕士的标准发补助的。”陈婉清道: “其实算这些也没多大必要,读研的基本上也看不上这点补助,都是想着毕业了有个高起薪的。” “话说,要是一直搞科研的话,像魏老师那样,一年能挣多少钱啊?”许秋好奇道。 “魏老师啊,他年薪应该20-30万吧,他是特聘教授,比普通的教授薪资还高一些。 不过他之前在米国工作了那么久,千万资产还是有的,感觉他现在已经不怎么在意物质方面,一心想搞科研。 如果导师想搞钱的话,要么自己开公司,要么和企业合作,然后从企业那边拿纵向项目,里面的经费使用基本没限制,只要能出成果就行。 但也有些对国家横向项目下手的导师。 比如有的虚开发票,5千的仪器,开5万发票,然后用项目资金报销,套利4万5; 还有先将劳务费发给学生,然后要求他们再还回来,每个学生每个月都能套三五千; 还有举办假会议、虚构行程的,套取差旅费等等。 现在郭嘉在严查横向项目的经费使用情况,这种套经费的被查到了的话,后果比学术造假还严重。”陈婉清道。 “确实啊,这种估计得进去,”许秋点点头,随后又问道: “像是刚刚进入科研行业的学者,过的怎么样呢?” “对于大多数青年学者,也就是俗称的青椒,就比较辛苦了。 有一些是和高校签了对赌协议的,虽然会给一大笔安家费,工资也不算低,但是在协议期限内必须达成一定的目标。 比如协议期是六年,那么六年后,如果没有达到标准,比如发表文章数量或档次不够,就会被无条件解聘,只有达到标准才能够留任。”陈婉清道。 “这样听起来,搞科研的挺惨啊。”许秋道。 “马太效应嘛,各行各业都存在的,赢家通吃。”陈婉清道。 这时,服务员端着一个大锅走来,边走边吆喝道: “当心锅底当心烫。” 待锅放稳后,许秋将火调到最大,给学姐介绍道: “锅烧开后,牛蛙可以直接吃,毛肚涮七秒然后蘸酱油碟、鸭血蘸干碟、虾滑和土豆蘸油碟,土豆要煮久一点。” ………… 吃过饭后,陈婉清买了单,两人原地分别。 许秋回到寝室,发现两个室友都不在,便躺在床上进入模拟实验室。 前两天他共清洗了100多片玻璃片和100多片基片,足够他用很久了。 超声波清洗仪也因为被他连续使用,里面的水都从常温状态变成了热水。 在清洗基片的间隔,他还配制了氧化锌预聚体溶液。 今天,他打算配制ptb7-th:pc[70]bm的溶液。 溶剂两种,氯仿和氯苯,浓度分别为10、15毫克每毫升,给体受体质量比均为1:1.5。 不用二氯苯的原因是太耗费原料。 氯仿、氯苯、二氯苯这三种溶剂的沸点分别为61.6、132.2、180.4摄氏度。 旋涂过程中溶剂沸点越高,成膜越慢,相同浓度和转速下薄膜就越薄,因此必须提高浓度才能保证薄膜厚度达标。 虽然这是模拟实验室,但摸索出来的条件最终也是要落实在现实中的。 使用pc[70]bm的原因是,基于它的器件效率比基于pc[60]bm的更高一些,数值上大约能提高1-2%。 溶液配好,许秋离开模拟实验室时,突然想到: 自己离开了,那里面的溶液怎么办。 时间可是停止的。 第三十八章 时温等效原理 周六。 许秋宅在寝室,用电脑查看学姐拷贝给他的文献资料,关于柔性衬底有机太阳能电池的。 文献数量不多,只有不到十篇,期刊档次普遍不高,都是sci二区的,没有一区的文章。 至于为什么没有三四区的文章,许秋从学姐那了解到,是因为魏老师只会检索一二区的期刊,并将它们整理好发给学生。 许秋花费两个多小时,粗略的读完所有文献后,得到了想要的信息: 柔性基底通常采用聚酯材料,pet或pen。 pet和pen的玻璃化转变温度,分别为70和120摄氏度左右。 因此,以它们为基底制备电池器件时,传输层和有效层材料的加工温度不能过高。 文献中的解决办法是用低温法制备金属氧化物作为传输层材料,比如二氧化钛、氧化锡等。 许秋思考过后,觉得贸然使用之前没有用过的传输层材料,风险过大。 因为需要花费大量时间去摸索条件,最终结果可能还不尽人意,倒不如对自己熟悉的材料加以改造。 最终他决定使用pen为基底,先尝试使用pedot:pss作为传输层材料,降低它的退火温度至100摄氏度,并延长退火时间。 确定了基底之后,许秋给陈婉清发微信: “之前魏老师交给我的项目,要用到柔性基底,因此我需要订做一批镀有ito薄膜的pen基底,学姐那边有没有门路。” 没过几分钟,他便收到了学姐的回复。 “好。”一个蜜桃猫的表情。 “等我消息。” ………… 许秋放下手机,闭眼做了一套眼保健操,然后休息片刻,进入模拟实验室。 昨天还留下一个溶液溶解的问题没有解决。 不过,目前只有在配制有效层溶液时,才存在过夜搅拌的需求,即搅拌时长大于12小时。 像是配制氧化锌预聚体溶液,只需搅拌两小时,问题便不大。 许秋进入手套箱,拿起昨日配好的有效层溶液,轻轻晃动瓶子,可以明显的看到瓶壁上挂有未溶解的聚合物材料。 他盯着小棕瓶,陷入了沉思。 为什么溶液要搅拌过夜? 因为聚合物分子量较大,溶解比较困难,需要长时间的搅拌使其充分溶解。 那有没有什么途径可以使聚合物快速溶解呢? 可以降低其浓度。 但降低浓度的话,旋涂出来的薄膜厚度就会变薄,所以并不是一个好方法。 有没有其他办法呢? 许秋突然想到,上学期学过的《高分子凝聚态物理》中讲到过高聚物的时温等效原理。 具体的描述他已经记不清了,但大致意思应该是提高温度可以缩短时间。 为了验证这个想法,许秋退出模拟实验室。 他在书架上找到《高分子凝聚态物理》课本,翻看目录,很快便找到了“时温等效原理”的介绍: 高聚物的同一力学松弛现象可以在较高的温度、较短的时间(或较高的作用频率)观察到,也可以在较低的温度下、较长时间内观察到。因此,升高温度与延长观察时间对分子运动是等效的,对高聚物的粘弹行为也是等效的。 这个讲的是高聚物的力学松弛现象,并不是说溶解过程,不过许秋觉得或许可以将其延伸一下。 因为溶解过程也算是高分子的分子运动过程,那么升高温度与延长搅拌时间也应该也是等效的。 而且在氮气氛围内,构成有效层的两种材料对热都很稳定,耐100摄氏度的温度没有什么问题,不然也不会有热退火步骤了。 不过这样的话,使用氯仿溶剂就不合适了,因为它沸点低,无法加热到很高的温度。 许秋返回模拟实验室。 先将昨日配制的氧化锌预聚体溶液放在培养皿盖子上,然后将加热搅拌台的温度设为90摄氏度,最后将有效层溶液放在加热台上。 验证想法的话,需要等待一段时间,许秋决定再配制一些其他浓度的ptb7-th:pc[70]bm有效层溶液。 溶剂都选择氯苯,浓度则分别为10、20、25毫克每毫升,给体受体的质量比仍固定在1:1.5,各1毫升。 他想看看聚合物的极限溶解度是多少。 配好溶液后,许秋将四种溶液按照各自的浓度,分别记做10#、15#、20#、25#溶液。 将10#、15#、25#溶液放在加热搅拌台上后,他拿起最早配制的15#溶液,再次轻轻晃动瓶子,发现已经没有固体残余挂在瓶壁上了。 他看了眼时间,只过去了半个多小时。 果然,“时温等效原理”也可以用在聚合物的溶解上。 而且,温度对于时间的影响是指数级别的,虽然现在的90度加热,相较于平常的60度只提升了30度,但溶解速度却可能相差了10倍。 许秋将15#溶液放在瓶架上,使其缓慢降至常温。 然后开始旋涂氧化锌基片,一共12片。 在等待基片退火的过程中,他又返回手套箱查看各溶液的溶解情况。 结果发现,瓶架上的15#溶液在冷却后,内部液体竟变为了凝胶状。 许秋稍用力的晃动瓶子底部,下方的凝胶却一动不动,最终他只好再次将15#放在加热搅拌台上加热。 他接着查看另外三种浓度的溶液,10#、20#均完全溶解,25#则未完全溶解,瓶壁上仍有固体颗粒存在。 许秋将10#、20#溶液放置在瓶架上冷却。 然后用移液枪在25#溶液中加入667微升的氯苯溶剂,将其浓度稀释为15毫克每毫升,并重新贴好25#15#的标签,再把它放到加热台上。 随后,许秋将每个溶液编号代表的意义记录到实验记录本上。 再次进入手套箱,他发现15#溶液已经部分解除凝胶状态,开始重新变为溶液。 10#溶液在常温下可以保持溶解状态,而20#溶液同样出现了凝胶的现象。 也就是说,在常温下,质量比为1:1.5的ptb7-th:pc[70]bm在氯苯溶剂中,极限溶解度为10-15毫克每毫升,在90摄氏度下,极限溶解度在20-25毫克每毫升。 温度升高,不仅能够提高溶解速度,也能同时提高溶解度。 溶液溶解的问题算是解决了。 只是,新的问题又出现了。 这些溶液该怎么旋涂呢? 是把它们都稀释到10毫克每毫升浓度,等待其冷却后再涂? 还是不稀释,直接趁热涂呢? 不过,考虑到这周的实验时长已经刷满。 还是先不纠结这个问题,等到下周再继续实验,节省一些积分吧。 第三十九章 载流子迁移率 周日。 许秋来到实验室。 段云正戴着耳机专心码字,陈婉清则在桌位上整理着纸质文献。 许秋先和段云打了声招呼,然后走到陈婉清旁边坐下。 “学姐,pen基底的事有消息了吗?” “嗯嗯,我联系了几家做光电材料的厂家,其中一家有现成的pen基底,”陈婉清道:“不过他们只做大面积的基底,最少要买1米乘10米,我就按最小的规格买了,估计一周之内就能到。” “大面积的基底,”许秋问道:“指的是一整张10平方米面积的pen基底,上面均匀镀有ito吗?” “没错。”陈婉清道。 “可我们用的玻璃基片上ito是有图案的啊。”许秋道。 “那么就需要先将大块的基片裁剪为一平方英寸的小片,然后再把不需要的ito蚀刻掉,得到图案化的ito基底。”陈婉清道。 “好吧,我明白了,”许秋道:“那学姐有现成的蚀刻条件吗?” “好像没有哦。”陈婉清歪头想了想道。 “好像?”许秋在心里嘀咕了一句,说道:“好吧,那我找找看。” 他掏出电脑,再次翻看那几篇柔性衬底的文献。 很快,他就在其中一篇文献的实验信息部分,看到了他们给出的蚀刻ito的条件: 在2摩尔每升的稀盐酸中加入锌粉,随后放入ito基片,与溶液接触的部分将被蚀刻掉。 不过,现在pen/ito基片还没有到,他只能先把这个方法记下,然后向陈婉清汇报: “学姐,我找到ito的蚀刻方法了。” “这么快就找到啦,让我看看。”陈婉清凑过头,看了看许秋的电脑。 “我想起来了,这是经典的湿法蚀刻方法,我记得还有一种干法蚀刻……”看到许秋在盯着她看,陈婉清小声说道: “如果我说我刚刚真的没想起来,你会相信吗?” “我信。”许秋无奈的摊摊手。 ………… 今天没有实验做,许秋在实验室里逛了一圈,想看看还有什么自己不熟悉的仪器。 结果,他惊奇的发现,整个实验室里,除了电化学工作站外,仅有一台仪器是他还没有用过的。 那台仪器,他还依稀有些印象,好像是在田晴的毕业答辩ppt上出现过。 考虑到下周开始考试周后,他有近一个月时间不来实验室,许秋决定今天把这台仪器搞定了。 于是,他找到陈婉清。 “学姐,实验室里那台仪器是干什么用的呢,可以教我吗?” “那一台呀,是用来测试celiv和tof的,”陈婉清道:“主要是田晴在使用,她的毕业设计就是做这个的。 不过,当初魏老师也把测试方法教给了其他人,我也会操作,只是数据分析方面就不太行了。 两台仪器主要是用来表征电池器件中载流子的输运情况,是比较偏向于理论研究的。 通过建立模型、拟合数据,据说可以得到很多电荷输运动力学的信息。 但我现在只会简单的计算载流子迁移率。 在半导体领域,电子和空穴被称为载流子,它们的迁移率可以理解为它们在器件中移动的速率,通常是越快越好。 这仪器在我学会后就一直没用过,要不是你提醒,我都想不到可以测试一下这个。” “在测试前,我先给你看个宝贝。”陈婉清神秘道。 “宝贝?”许秋疑惑的跟着学姐,她的行进方向是一个储物柜。 陈婉清从储物柜中取出一个黑色的方形纸盒,示意许秋打开。 许秋打开后,发现里面装着两个黑色的拉链盒。 从外观看,不会是眼镜盒吧? 他拉开盒子的拉链。 不出所料,里面装的是眼镜,橙红色的镜片像是特殊材质制成的。 “果然,我就不应该期待什么。”许秋心想。 “是不是很惊喜,”陈婉清笑了笑道:“这是护目镜,等下要用到高功率的激光,戴上它就能保护眼睛不被灼伤。” 许秋勉强挤出一个笑容回应。 二人戴好护目镜后,来到仪器旁,陈婉清介绍道: “这台仪器主要由三部分组成,激光光源、信号发生器、示波器,因为没有电脑,所以需要提前插一个u盘,数据会自动存储在u盘中。 测试方法很简单,先将样品装入样品托,然后将样品托连接信号发生器和示波器,设置好参数后,启动激光、信号发生器,示波器就会显示电流随时间变化的波形。 第一种测试手段,是线性增压载流子瞬态法,也就是celiv。 原理上是先给器件一个短暂的激光脉冲,有效层吸收激光的光能,在内部产生载流子,然后用一个线性增大的电压,将电子和空穴分别‘扫’至负极和正极,便形成了电流。 这种方法中,波形的电流大小不重要,因为我们关心的是电荷迁移率,所以主要考察电流信号产生峰值的时间。 时间越短,就表明载流子运动的越快,迁移率就越高。 在计算公式中,迁移率与时间的负二次方成正比。 这种方法得到的迁移率无法区分电子和空穴,是它们整体的迁移率。 另外一种是飞行时间法,tof。 采用这种方法需要制备特别的电池器件,首先有效层要比较厚,通常在300纳米以上为宜,保证载流子在有效层内‘飞行’的时间足够长。 此外,还需要在器件结构中加入电子和空穴的阻挡层,从字面意思上可以理解,阻挡层就是电子和空穴几乎无法通过的材料。 通常可以使用绝缘体作为阻挡层,我们一般用氟化锂,蒸镀5纳米厚度就可以有效的阻挡电子和空穴通过。 原理上和celiv类似,不过采用的是恒定电压,主要考察电流信号开始衰减时的时间。 因为阻挡层的存在,可以分别测试电子和空穴,两种载流子各自的迁移率。 我们现在没有能够用来测试tof的器件,所以今天只测试celiv。” 仪器的参数都是默认设置好的,操作也不难,陈婉清示范过后,许秋将另外的五组体系也测试完毕。 第四十章 考试月(上) 考试月第一周,许秋每天的日程,按照计划有条不紊的进行着。 模拟实验室。 继续上周的实验。 之前遇到的问题是有效层溶液应该热涂还是冷涂。 许秋考虑了几十秒后,他一拍脑门,做出决定: 既然不清楚哪个条件好,那便都试试看就知道了。 实验结果会给出答案的。 他之前修读过《高分子化学》,知道高聚物和小分子有很多不同之处。 对于高分子聚合物材料来说,它不是纯净物,而是由不同分子量的聚合物组成的混合物。 因此,研究者们难以对其中组分进行精确计量,只能通过实验手段计算它的平均分子量。 通常用数均分子量、重均分子量、多分散系数来表征聚合物材料的分子量及其分子量的分布情况。 也因此,对于不同批次制备的高分子材料,它们的分子量、多分散系数都不同,那么性质自然就会有所差异,就算是同一批次的材料,彼此都会有细微的区别。 所以涉及到高聚物材料,摸索得到的实验条件一般只对同一批次有效,如果换一个批次,那么最佳实验条件就会改变。 好在学姐一次性买了500毫克的ptb7-th,够用几个月,所以花费一些功夫摸索出最佳条件还是很有必要的。 结合文献中其他研究者的实验条件,许秋设计了自己的实验方案。 他先是把上次稀释过后的25#15#溶液,再次用移液枪加入833毫升氯苯溶剂,将其稀释至10毫克每毫升,重新标记为25#10#,然后放置在90摄氏度的加热搅拌台上。 然后将10#溶液从加热搅拌台上取下,放在瓶架上等待其自然冷却。 另外的15#和20#溶液,则不进行操作,仍然放在加热搅拌台上。 一共得到四组溶液,其中10#用于冷涂,15#、20#、25#10#用于热涂。 12片基片,每组溶液采用3种转速,暂定为1500、2000、2500r.p.m.。 为了减少实验变量,他决定不加溶剂添加剂、不进行退火操作。 接着进行旋涂、蒸镀、测试。 最终,这批器件的最高效率产生在“20#,2500”样品,为8.22%。 其余所有样品的效率值也均在7%以上。 完成实验后,许秋将实验结果记录到实验记录本上,然后进行分析: 首先,当前实验条件下,溶液浓度越高,光电性能越好。 其次,当前实验条件下,冷涂法和热涂法对器件性能的影响不大。 最后,共使用了12种实验条件,但器件的光电性能波动变化较小,这说明ptb7-th这种材料性能确实优异,对实验条件的依赖性较低。这一点是和p3ht相比较的,他听学姐说在她最早做p3ht的时候,完全参照文献的实验条件,器件效率却只有1%不到。 对最佳效率8.22%这个数据,许秋还是比较满意的,毕竟这是第一次尝试。 虽说其他研究者的文章报道出的结果普遍在10%以上,甚至最高都做到了12.2%,但那是他们是经过不断摸索,反复改进实验条件后,得到的最佳性能。 之后,许秋基于上次的结果,改变转速,又做了一批器件。 他制备了20#溶液在2500、3000、3500r.p.m.转速下的样品。 最高效率产生在“20#,3000”样品,为8.40%。 ………… 周日,许秋收到了学姐的消息,说pen基片已经快递到实验室了。 许秋便跑了趟实验室。 “咦,许秋,你怎么来啦。”陈婉清道。 “学姐不是说pen基片到了,我就过来看看。”许秋道。 “我就是通知你一下,你现在又不做实验,还不好好复习去。”陈婉清嘴上这么说着,但还是起身进入实验室,将pen基片取了出来。 许秋接过基片,仔细查看。 基片是卷起来的一大卷,弯折起来质感偏硬,它的表面是透明的,有一点点淡黄色,单面镀有ito,有ito的那一面上覆盖着一层可揭掉的塑料保护膜。 许秋呼唤系统: “系统,可以只复制pen基片,而不改变模拟实验室内的其他物品吗?” 【可以。】 “那复制吧。” 【复制成功。】 许秋突然想到,这样岂不是可以把其他东西也带到模拟实验室来了。 不过仔细想想,好像也没什么用,就算能带进来也带不出去,只是虚拟的罢了。 他将手中的pen基片放回原处,问道: “学姐,最近实验顺利吗?” “我最近准备做ptb7-th的器件,但是这东西好像不太好溶解。”陈婉清皱了皱眉。 “这样啊,实验条件是什么?” “唔……我用的氯仿溶剂,总浓度是10毫克每毫升,给受体质量比1:1,也就是加了5毫克的ptb7-th。 但是搅拌了好几天,溶解的还是不好,瓶壁上总会有固体残留。 但我又不敢把聚合物的浓度调太低,怕溶液的成膜性不好。 之前做p3ht的时候就没有这种问题,哎。”陈婉清道。 许秋暗自想着:“学姐的进度有点慢啊,要是这样发展下去的话,等一个月后,就算我把最优条件摸索出来,也不敢直接拿来用啊。 不如给学姐点提示,一步步引导学姐,让她先试出来一个差不多的条件,最后我再把最优条件拿出来,就不会显得那么突兀了。” 想到这里,他便说道: “或许可以试试给溶液加热,我最近在复习《高分子化学》,看到了里面有个时温等效原理,觉得可以把它拓展到溶液溶解问题中,我觉得提高温度应该可以加速聚合物溶解。” “可这是氯仿溶剂啊,噢——”陈婉清道:“你是指换溶剂,用氯苯、二氯苯吗,那会不会太费原料了?” “舍不得孩子套不得狼,”许秋道:“而且如果用喷涂法,一次也就用20微升,一毫升溶液能用40多次,就算用了10毫克ptb7-th,也不过140块钱,平均下来做一片基片的溶液成本才三块多。” “你的数学真好,”陈婉清道:“听起来好像有点道理的样子,好呀,那我试试看。” 许秋不太放心学姐的实验操作能力,又补充道: “加热温度可以稍微高一些,比如75度、90度之类的,在氮气氛围内聚合物和pcbm还是比较稳定的。” “好呀,好呀。”陈婉清点点头,记录了下来。 这下,应该没问题了吧。 第四十一章 考试月(中) 第二周。 在上周,许秋初步探索了溶液浓度、旋涂手段对器件光电性能的影响。 这周他打算同时研究给体受体质量比、溶剂添加剂以及退火对电池效率的影响。 因为是在模拟实验室,原料不要钱,所以许秋在设计实验的时候也没有太多顾虑。 首先是给体受体质量比例。 根据文献,大多数研究者给出的比例介于1:1到1:1.5之间,不过少数也有到1:2的。 许秋决定先跟着大多数人走,于是配置了3组溶液,保持溶质总浓度在20毫克每毫升,给体受体质量比例分别为1:1、1:1.3和1:1.5的溶液,各1.5毫升。 因为其中的1:1.3比例,给、受体用量不是整数,所以他提前计算好物料质量,用标签纸贴在手套箱玻璃上。 其次是溶剂添加剂。 最常用的添加剂是1,8-二碘辛烷,简称dio,是一种高沸点溶剂,可以延长溶液的成膜时间,改善共混薄膜的形貌。 此外,也有部分研究者使用其他溶剂添加剂,比如氯萘等。 许秋最终选择dio,他设置了3种条件,分别为不添加、按体积分数添加1%和2%。 他在手套箱中找到dio的试剂瓶,其内部有铜粉作为稳定剂,沉积在液体下方。 他先用一次性滴管避开试剂瓶底部,小心吸取大约100毫升的液体,转移至2毫升离心管中待用。 等到刚才的3组溶液完全溶解后,许秋再将每组溶液等分为3瓶,每瓶0.5毫升,然后用移液枪依次加入0、5、10微升的dio。 三组溶液就这样变成了九组溶液。 接着是退火条件。 根据文献报道,ptb7-th体系一般不进行溶剂退火,部分研究者会选择热退火操作。 所以许秋设计了两种条件:不退火和120摄氏度热退火15分钟。 最后是转速。 上次实验中的最佳转速为3000r.p.m.,次一级的是2500r.p.m.,许秋决定继续沿用这两种转速。 他计算了一下,一共3*3*2*2=36组条件。 要不是怕样品数量膨胀到上百,许秋还想做更精细的调控。 不过就算这样,36组,还是蛮多的。 他摇摇头,不再多想,开始实验。 旋涂,完成。 蒸镀机器每次最多只能蒸镀25片基片,所以要分两次进行,完成。 测试,完成。 最高效率是9.88%。 对应的样品是“1.3,1,w/o,2500”,即ptb7-th:pc[70]bm的质量比例为1:1.3,溶剂添加剂dio体积比为1%,2500r.p.m.转速,不退火的条件下。 其他器件的效率则在5-9%之间波动。 许秋将实验结果列表记录到实验记录本上,然后进行总结: 第一,最佳质量比例为1:1.3,且比例变化对光电性能影响不大。此项暂时不用更改。 第二,进行退火操作,器件效率会提高或降低,不过效率波动幅度较小,只有不到1%,这说明退火与否对器件光电性能的影响不大。此项暂时不用更改。 第三,溶剂添加剂对器件性能的影响较大,1%的添加量为最佳,如果增加至2%,效率会大幅降低。因此,需要对添加剂的添加量进行更细微的调控。 第四,添加dio的样品,最佳转速从3000变更为2500r.p.m.。因此,需要进一步调节添加了dio样品的转速。 总结过后,许秋产生了两个疑问。 为什么仅有1%体积比的添加剂,就会对结果造成这么大的影响? 为什么最佳转速发生变化? 思考了一会儿,他感觉脑袋有些晕,身体也在给他传达疲惫的信号。 高强度的复习、实验,节奏确实太快了,生活需要张弛有度。 许秋决定去校园里溜达一会儿。 逛着逛着,他想到今天刚好是周日,学姐应该在实验室吧,不如去看看她的实验进度吧。 ………… “咦,许秋,你怎么又来了。”陈婉清道。 “复习太累了,出来逛逛,顺路看看学姐实验做的怎么样了。”许秋道。 “还行吧,用了你的方法,果然聚合物溶解的很好,我做了一批器件,效率最高7.57%。”陈婉清犹豫了一下,说道: “就是……出了点小小的意外。” “意外?手套箱被你弄炸了?”许秋道。 “没有那么夸张啦,”陈婉清道:“就是我把之前用氯仿配制的溶液,也放在加热搅拌台上了,90摄氏度的。” “好吧,不过只有一毫升的溶液,应该问题不大吧。”许秋道。 “确实问题不大,瓶子的质量不错,”陈婉清道: “当时把它拿起来的时候,我从外观看没有发现什么异常,直到我用右手旋开瓶盖时,沸腾的溶液瞬间喷出,我下意识的用橡胶手套档了一下,结果本来黑色的手套现在变成蓝色花纹手套了。” “人没事就好,”许秋想起了他来实验室的目的,便问道: “学姐,现在做ptb7-th,用的什么条件啊。” 陈婉清拿出实验记录本递给许秋,道:“条件都在上面了,自己看吧。” 许秋接过记录本,发现学姐的最佳条件是“15毫克每毫升,给受体比例1:1,2000转速,120度退火15分钟。” 没有写溶剂添加剂,那应该是没有加。 许秋心想,要是直接提醒学姐改浓度或者改给受体的比例,就显得有些刻意了。 不如从溶剂添加剂的方面提醒,学姐或许还能为自己解答之前遇到的两个问题。 于是,他说道: “学姐,我这几天看ptb7-th体系的文献的时候,发现他们有人用溶剂添加剂,加了1%的dio,效率就能提高很多,但加到2%,效率就会急剧降低,学姐知道是为什么吗。” “这几天考试你还看文献啊。”陈婉清道。 “现在每天看一个小时文献,积少成多,感觉要学习的东西还很多。”许秋道。 “好吧,你的问题我正巧知道,溶剂添加剂的沸点比原溶剂要高,所以在旋涂成膜过程的最后阶段,几乎是只剩下溶剂添加剂的,所以哪怕是少量的添加剂也会对薄膜形貌造成巨大影响。 同理,添加量从1%到2%,看似只增加了1%,其实溶剂体积增大了一倍,那么浓度就会缩小一倍,自然造成的影响就会有显著的不同。” 陈婉清说完,恍然大悟道: “对哦,我也可以在配溶液的时候加点溶剂添加剂试试。” 许秋满意的点点头,一箭双雕啊。 第四十二章 考试月(下) 第三周,继续摸索实验条件。 这次只有两个变量:溶剂添加剂的含量和转速。 许秋设计实验条件: dio的体积分数分别为0.4%、0.7%、1%、1.3%和1.6%,共五组。 转速分别为2000、2200、2500、2800r.p.m.,共四组。 其他条件是,氯苯溶剂,溶液浓度20毫克每毫升,给体受体质量比为1:1.3,不进行退火操作。 一共20组条件。 旋涂、蒸镀、测试。 最终,“0.7%、2200”的样品,取得最高效率,可达10.68%。 对于这个结果,许秋还算比较满意,虽说继续精细调控实验条件,效率还有向上提升的空间,但是没有太多必要性。 毕竟这只是一个基准体系,能达到和其他研究者差不多的平均水平就可以了。 如果是自己合成的新材料,那还有必要冲一冲效率,将其性能极限试探出来。 周日,许秋又去了趟实验室。 “许秋,我效率做到9.6%啦,马上就要10%了哦。”一见面,陈婉清就开心说道。 “恭喜学姐。”许秋道。 看来没必要继续给学姐提示了,这个体系只要知道热涂、加溶剂添加剂这两个关键点就够了,大方向把握好,多做几批器件,总能到10%的。 “学姐,你的文章怎么样了,有没有投出去啊?”许秋问道。 “还没有呢,基本上都写好了,现在就缺一个数据。”陈婉清道。 “缺什么数据啊,不能直接测试吗?”许秋道。 “是我之前和你说过的掠入式x射线衍射实验,需要到魔都同步辐射中心测试,或者说是魔都光源。 在那边测试需要提前预约机时,因为全国各地的科研工作者都会过来测试,所以机时非常紧张,时间都是魔都光源那边安排的。 我们下一次测试时间是两周后,所以要等两周,把这个数据测完,才能把文章投出去。”陈婉清道。 “好吧,那吴菲菲和段云的文章呢?”许秋道。 “吴菲菲的综述已经投出去了,魏老师投的是ees,energy environ. sci.,没想到他这么猛。 一般这种大期刊的综述都是约稿的,我也不知道他是不是找了期刊编辑,不过吴菲菲的文章我看了下,写的还是可以的。 这几天,魏老师在帮忙改段云的文章,等他的投了之后就要开始改我的了。”陈婉清道。 “ees,那不就是你最早给我的三篇综述之一吗,我记得影响因子30多呢。”许秋道。 “是啊,算是材料领域的顶刊了,再往上就是《自然》系列的大小子刊了。”陈婉清道: “吴菲菲科研能力还是不错的,之前还发了一篇chem.mater.,到现在被引用次数已经超过80了,魏老师都后悔当初投的时候太谨慎了。” “所以他这次就搞了个大动作。”许秋道。 “谁知道呢,说不定还真就中了呢,到时候可一定要让吴菲菲请客,”陈婉清道: “我们发文章,魏老师都会给现金奖励的,一般是期刊影响因子乘以200元,综述的话减半。” “那还不少呢,要是发表了的话有3000块。”许秋道。 “还好吧,这钱是魏老师出的,所以也不会给太多,不过像有些研究所,比如我同学去了魔都硅所,发文章的奖励就丰厚多了。 他们那边发文章奖励是,影响因子的平方乘以500元,由研究所里出钱,不过那边发文章也比较难就是了。”陈婉清道。 “那发表一篇《自然》,可就是80多万啊。”许秋在心中算了算,说道。 “是啊,虽然一作拿到手可能只剩20万了,但也蛮多的,”陈婉清道: “不过能发篇《自然》的人,20万可能也看不上,大多数高校教授研究一辈子都弄不出一篇来。” ………… 第四周,考试月已经接近尾声。 《材料制备与加工》考试考场。 许秋拿到试卷,先是整体浏览了一遍。 名词解释10道,10分。 判断题10道,10分。 简答题5道,30分。 综合题4道,40分。 计算题1道,10分。 还有道附加题,“请写下对本课程的建议。”,5分。 应该是为了给学生们送点福利分。 确认没有试卷文字漏印之后,许秋开始快速答题。 考试时间两个小时,不过一个半小时后,就有考生陆陆续续的开始交卷了。 许秋没有急着交卷,拖到了最后一分钟。 他有一道简答题没有复习到,所以只好凭自身的理解写了一堆字上去,也不知道有没有答到点上去。 ………… 考试结束后,陶焱提出请客,出去吃中饭,许秋和任斌自然没有理由拒绝。 陶焱挑了一家铁板烧烤店,来到店里,他熟练的拿起菜单,点了鸡腿肉、牛小排、五花肉、培根、蘑菇拼盘、铁板豆腐等食材。 “陶焱,怎么突然喊我们俩吃饭。”任斌道。 “请客还需要理由吗?”陶焱道:“好吧,主要是考完试后,感觉这学期成绩不错,保研应该问题不大。” “成绩还没出就这么自信啊,”任斌道:“说吧,估分多少。” “保守估计3.8吧,这学期选的都是材料系内的课程,拿好成绩容易一点。”陶焱道。 “我*,3.8!”任斌惊叹道:“许秋,你呢?” “估计3.6吧,有两门系外的课程,这学期总绩点应该变化不大。”许秋想了想道。 “哎,我能有个2.5就烧高香了。”任斌叹息道。 “你呀,现在还是想办法把几门必修课过了,绩点稳在2.0以上就够了。”陶焱道。 “说的也是啊。”任斌道。 “对了,许秋,我下学期也要进实验室了,你有没有什么建议。”陶焱道。 “那要看你之后的规划了,是打算一直做科研呢,还是读个硕士走人。”许秋道。 “读个硕士吧,我读研主要是家里人的要求,他们说要是我保不了研,就让我去考研。”陶焱道。 “难怪你这学期这么拼命的复习,我们学校想考研进来可不是那么容易的,”许秋道: “说正题,如果只是硕士的话,可以找一些与工业界有合作的老师,比如李晓斌做的材料失效分析领域,或者霍绪军做的半导体封装领域,应该还有其他老师,可以去材料系的官网上看看。 这样的导师科研压力不大,而且毕业后或许可以直接内推入职。” 第四十三章 摸索蚀刻条件 院系将保研夏令营的时间确定在了7月27号和28号。 这样的安排是考虑到了外校的保研生,他们会在27号来到学校,然后院系会带着他们逛一逛魔都综合大学的校园,晚上还安排了外滩游。 本校保研学生也可以报名参与27号的游玩活动。 不过,许秋没打算去凑这个热闹,虽然他不是魔都本地人,但大学三年,外滩也是去了三次之多。 28号,院系会组织所有保研生进行面试。 之后,院系会单独联系每个学生,确认每个学生的保研意向,是学术硕士、专业硕士还是直博。 最终,在下一学期初公示拟录取名单。 而课题组放假的时间是8月1号到8月15号,一共两周。 如果车票或者机票不好买,也可以和魏老师讲,提前或延后几天。 而像是许秋这样大三实习的本科生,暑假即使不去实验室做实验,也是可以的。 但他最终还是决定只过两周暑假,按照实验室的时间来安排自己的假期。 ………… 考完试后,许秋在寝室中休息了几天。 在此期间,他暂停了模拟实验室的使用。 虽然模拟实验室比较方便,但从它现在的功能上来看,把积分花在这里的性价比还是有些低了。 不如等之后权限等级提高,解锁新功能后然后再用积分。 待到7月15号,周二,许秋重返实验室。 实验室内,段云仍在埋头码字写论文,吴菲菲在论文投递之后,开始做起了实验,陈婉清也在做基于ptb7-th的器件。 两个手套箱变得忙碌了起来。 好在,许秋目前准备做柔性衬底的项目,需要先解决ito蚀刻的问题,暂时不需要用到手套箱。 “许秋,考完试了呀,考的怎么样?”陈婉清道。 “还行吧,这学期绩点变化应该不大,”许秋道:“学姐呢,最近实验做的还顺利吗?” “多亏了你的提醒,现在基于ptb7-th的器件,效率已经能做到10%了,”陈婉清道: “最近我在想怎么搞点新意出来,毕竟这体系已经被研究者们报道过很多次了,光靠这个10%的效率也发不了文章。 昨天组会上,吴菲菲在做文献报告,我产生了一个想法,就是把她做的钙钛矿材料和我的结合在一起,我看其他人没有做过这种的,毕竟钙钛矿材料才刚刚兴起不久。” “但现在还没有找到合适的切入点,学弟有没有什么思路呀?”陈婉清一脸的期待。 “为什么问我啊,我又没做过钙钛矿。”许秋哭笑不得。 “之前p3ht的喷涂法、ptb7-th的热涂法和添加剂,都是靠你想出来的呀。”陈婉清道。 “所以你就想来我这边碰碰运气吗?”许秋道。 “嗯嗯。”陈婉清点点头。 “好吧,让我想想。” 许秋有点头疼,之前的两次,一次是靠系统五阶推演得到的,另一次是自己提前做了实验,摸清了实验条件,现在面临的却是一个完全陌生的领域,还要他提意见。 不过他还是认真的思考,有机光伏器件主要由电极、传输层、有效层组成,新加入的钙钛矿材料肯定不是做电极的,那么就是做传输层或有效层。 想到这里,许秋问道:“钙钛矿材料是做传输层还是有效层呢?” “当然是有效……”陈婉清顿了一下,忽然说道:“对哦,可以用钙钛矿做传输层,找一种宽禁带宽度的钙钛矿材料,基本不吸收可见光的那种。” “学弟,你这个想法好啊,我等下去和吴菲菲讨论下。”陈婉清激动道。 “我就是随口一提。”许秋有些尴尬道。 见学姐沉浸于刚刚得到灵感之中,他主动告退:“学姐加油哈,我要去试试蚀刻pen基片了。” “好呀,你去忙吧。” ………… 进入实验室,许秋首先拿出一整卷pen基片。 然后用ito玻璃基片为模板,剪出十几片和玻璃基片同等大小的pen基片。 撕掉pen基片上的保护膜后,可以看到其表面有一层泛着蓝紫色光泽的ito薄膜。 接下来的问题是,怎么得到特定的ito图案。 蚀刻液是无差别攻击的,那么想要获得特定的图案,就必须将部分ito保护起来。 许秋首先想到的方法是,将图案部分用胶布贴好,然后将基片浸泡至蚀刻液中。 他到工具箱拿出3m电工胶带、封箱带、还有一种乳白色未知品牌的胶布,而双面胶、泡泡胶等直接被排除在外。 将三种胶布分别在裁剪好的pen基片上贴出图案。 随后,许秋去试剂柜中取出浓盐酸和锌粉,来到实验室内的迷你通风橱旁, 打开通风橱的排风系统,准备配制蚀刻液。 国药的浓盐酸浓度是12摩尔每升,需要先稀释到2摩尔每升,也就是2m,才可以使用。 这个浓度不需要特别精确,所以他直接取来一次性滴管进行操作。 先吸取2毫升浓盐酸,加入至一个20毫升容积的离心管中,然后缓慢滴加10毫升的去离子水,混合均匀,便得到了2m浓度的稀盐酸。 然后,许秋拿出三个一次性塑料杯,分别倒入适量的2m稀盐酸,铺满塑料杯的杯底。 他没有立刻倒入锌粉,而是先把pen基片放入塑料杯中,稀盐酸刚好可以没过基片。 等待了一分钟,许秋夹起一片基片,发现上面的ito薄膜没有被蚀刻的痕迹。 此过程中,三杯溶液也没有发生任何变化。 看来,不加入锌粉是无法蚀刻的。 许秋将那片基片放回杯子,接着在每个杯子中舀入两勺锌粉。 锌粉遇到盐酸立刻发生反应生成氢气,冒出大量的气泡。 同时,盐酸中氯化氢分子的气味也散发出来,许秋闻到后急忙将通风橱的门拉了下来。 两分钟后,反应几乎停止,杯中不再有气泡产生。 许秋再次打开通风橱,用去离子水洗瓶冲洗pen基片。 然而,他发现部分的胶布已经脱落,盐酸渗透进入胶布区域,导致胶布下方被保护的ito也被蚀刻。 相较而言,3m电工胶带的保护能力最强,但仍有部分酸液渗入。 实验失败。 第四十四章 临时想到的伪装计划 许秋将蚀刻失败的基片处理掉,开始思考失败的原因。 一方面可能是蚀刻时间过长; 另一方面可能是胶布与基片之间存在有气泡,或者它们的间隙过大。 再次实验。 许秋又取来三片pen基片,用3m电工胶布贴好图案后,反复用镊子按压胶布的所在部位,使之与基片尽量贴合。 然后,他在三个新的一次性塑料杯中加入稀盐酸,并倒入两勺锌粉。 等待五秒钟后,他将三片基片各自放入一个塑料杯中,同时按下秒表。 每隔40秒钟,捞出一片基片,随后用去离子水冲洗干净,撕下上面贴有的3m电工胶布。 许秋通过肉眼观察,蚀刻时间为40秒、80秒的基片,均得到了完好的图案。 而蚀刻时间为120秒的基片,ito图案的边缘有被酸液腐蚀的痕迹,不过相较于上一次实验,痕迹变得不明显。 这说明将胶布与基片紧密贴合,对于防止酸液渗入胶布下面起到了一定的作用。 肉眼可能会骗人,为了确保蚀刻成功,许秋从工具箱中取出万用表,测量基片上被蚀刻部位的导通情况。 将万用表调至导通模式,如果两个红黑表笔之间的电阻很小,万用表就会发出“滴”的声音。 经过检测,三个基片被蚀刻部位都是不导通的,而ito本身是良好的导体,这表明裸露在外的ito成功被蚀刻。 因此,蚀刻时间为40秒和80秒的条件都是可行的。 许秋最终选择了一个中间值,蚀刻1分钟。 ………… 摸索好实验条件后,许秋制备了12片图案化的pen/ito基片。 虽然中途有一片因为胶布没有粘牢而失败了,但是不影响大局。 随后,他用异丙醇清洗基片,接着用氮气枪吹干,装入培养皿中。 接下来的旋涂操作,许秋又遇到了新的问题。 pen基片无法被匀胶机上方的平台吸牢,在高速旋转的过程中,基片有时会直接飞出去。 许秋想了想,将pen基片贴在了与之同等大小的玻璃片上,然后再进行旋涂。 顺利解决问题。 涂好pedot:pss后,许秋将基片上的玻璃片取下,然后在100摄氏度下退火,擦片。 之后,他又重新在基片上贴好玻璃片,传入旋涂的手套箱内。 陈婉清看到后,好奇问道:“许秋,这是什么,玻璃片上贴着……pen基片吗?” “没错,我已经找到蚀刻pen基片的方法了,湿法蚀刻,用3m胶布贴好,控制好时间就行了,”许秋道: “下面贴一块玻璃是为了方便旋涂。” “好呀,等下准备涂什么有效层啊?”陈婉清道。 “学姐给我点ptb7-th的溶液用用呗,还有旋涂方法也告诉我吧。”许秋道。 “溶液在加热搅拌台上,应该还有500微升,足够你用了,”陈婉清道: “实验条件的话,我等下写在便签纸上给你,现在快吃午饭了,等吃完饭回来再做实验吧。” ………… 下午,还不到一点钟,许秋便拿着学姐的便签纸,进入手套箱中。 没办法,旋涂的手套箱可是香饽饽,他怕到一点半的时候抢不到手套箱的使用权。 许秋看了一眼学姐的实验条件: “氯苯溶剂,15毫克每毫升,给受体比例1:1,2000转速,0.5%体积分数的dio,不退火。” 可以直接拿来使用,只需要调控一下转速即可。 溶液在放置和使用过程中,因为溶剂挥发等原因,其浓度是会改变的。 通常是溶液配制的时间越久,它的浓度越高,对应的最佳转速也会越来越高。 因此,一般情况下,一个溶液都会做多个转速,来补偿溶液浓度变化带来的影响。 这次做器件只是初步尝试,许秋没打算将十二片基片全部用掉。 他决定只用四片,其中两片涂ptb7-th:pc[70]bm溶液,另外两片用之前的p3ht:pc[60]bm溶液。 p3ht的那两片操作稍微复杂一些,因为涉及到热退火和溶剂退火。 退火温度需要控制在100摄氏度,同时退火期间也要把下面粘着的玻璃片取下。 ………… 将旋涂完成的四片基片放入蒸镀舱体,做好蒸镀准备工作,开始抽真空。 许秋看到旋涂手套箱暂时没有人在使用,便打算按照自己之前在模拟实验室中摸索出来的最佳条件配制一个溶液。 20毫克每毫升,给受体比例1:1.3,0.7%体积分数的dio+氯苯溶剂的ptb7-th:pc[70]bm溶液,一毫升。 溶液刚配完,许秋正在瓶身上做标记,陈婉清就凑了过来。 “你在配溶液吗,ptb7-th的?”陈婉清问道。 “是啊。”许秋道。 陈婉清点点头,没有多问:“你还要多久好。” “我已经好了,学姐需要我帮忙吗?”许秋问道。 “不用啦,我自己来吧,我要配个钙钛矿的溶液。” ………… 许秋蒸镀完钙和铝电极后,测试器件性能。 拿起第一片,是基于ptb7-th的器件。 效率6.77%。 还不错,这个数值至少说明电池器件是正常工作的。 许秋对这个器件效率的心理预期是5%以上,因为只是校内的项目,数据上只要看的过去就可以了,不需要特别追求高效率。 毕竟校内项目的本意,主要是为了培养学生的科研思维,对于成果的产出并不看重,当然了,如果有成果自然是好的。 第二片,最高值6.92%,略有提高,不过没有突破7%。 接着,他又测试两片p3ht的器件,最高值为4.13%。 总体来讲,相比于玻璃基片,pen基片的电池器件性能并没有下降的太严重。 全部测试完,时间已经五点多了,今天显然是来不及再做一批器件了。 这时,许秋突然想到,自己配置的溶液是直接按照最优条件的,到时候直接用起来可不好解释,因此需要伪装一下。 来到手套箱,里面的人是陈婉清。 “学姐,我来配溶液了,”许秋道: “我刚才看过你的实验记录本,里面没有对溶液浓度和给体受体比例进行调控。 我想试着摸一摸这方面的最优条件,打算多配几组溶液,每组只配200微升,也不会太费原料。” “好呀,我马上好,等我五分钟。”陈婉清没多想就直接同意了。 第四十五章 只求8% 第二天,许秋吃过早饭,早上八点多钟就来到材料一楼。 他之前开通了实验室的门禁系统,所以可以直接刷校园一卡通进入实验室。 此时,魏老师和实验室的其他人都还没有到。 他主要在意的是后者,如果他来的早的话,就没人和他抢手套箱用了。 昨天许秋走之前,又临时补充了六组溶液,再加上最开始配制的一组,一共七组溶液。 还剩下八片基片,刚好可以分配给最佳条件的溶液两片,其他溶液则各自一片。 …… 旋涂完毕有效层,许秋开始擦片。 此时,他突然听到楼道里传来“哒哒哒”的声音。 这声音一听就是魏老师。 在实验室待久了,许秋已经熟悉了这个皮鞋声。 他一直都很好奇,是不是魏老师故意发出声音提醒他的学生“他来了”呢? 魏兴思走到216的门口,看到门内的灯亮着,他有些诧异,伸出手来,看了一眼手表,时间是八点五十分。 于是,他推门而入,发现办公桌旁没人,只有一个书包放在椅子上。 他又看向实验室。 那不是许秋吗。 “魏老师好。”许秋停下手中的工作,主动打招呼道。 “许秋,怎么来的这么早。”魏兴思道。 “如果来晚一点的话,吴菲菲和陈婉清学姐她们就会用手套箱,我可抢不过她们。”许秋道。 听到是这个原因,魏兴思笑了,说道: “做实验你要主动一些嘛,当初我在国外也是和我师兄他们一起抢手套箱用的。” 许秋有点不知道该怎么接话,只好尴尬的笑笑。 “对了,最近工作做得怎么样,我可是一直听陈婉清夸你,说你帮了她很大的忙呢。”魏兴思道。 “我最近在做柔性.基底的器件,昨天刚做第一批,用的ptb7-th体系,效率最高能做到6.9%,p3ht的体系是4%多一些,今天打算再做一批器件,我感觉优化一下条件,效率还能进一步提高。”许秋道。 “能做到7%的效率,那不低了啊,相关文献你看过没有,有没有其他人做过ptb7-th这个体系的柔***件。”魏兴思道。 “没有,他们都是基于其他体系的,主要是p3ht体系。”许秋道。 “那很好啊,你看效率能不能再往上提一提,要是能到8%、9%,就可以发一篇小文章了。”魏兴思道。 魏兴思本来想拍拍许秋的肩膀,但看到他穿着实验服,又收回了手,说道: “行,那你忙吧,今天测完跟我汇报下结果。” “好的。”许秋道。 这居然都能发文章,许秋有些纳闷。 之前学姐提起学术圈里灌水现象的时候,他心里还觉得论文灌水这种事离他很远,没想到现在就轮到他了。 不过,毕竟是第一篇文章,灌水就灌水吧,权当为自己之后的科研路积攒经验了。 …… 九点半左右,吴菲菲、段云他们也陆续来到实验室。 许秋已经旋涂完毕,将样品装入蒸镀舱,开始抽真空,准备蒸镀。 陈婉清刚进实验室,就听到机械泵发出的噪音,仔细一看,居然是许秋在用。 “学弟,你什么时候来的?”陈婉清道。 “八点多吧,刚刚还遇到魏老师了,他说让我和你们抢手套箱用。” “噗——”陈婉清笑出了声:“这确实像是他的说话风格,他还和你说什么啦。” “我把昨天的测试结果告诉他了,他说可以发个小文章。”许秋道。 “真的假的,昨天的结果你还没跟我说过呢,效率很高吗?”陈婉清道。 “7%左右,ptb7-th体系。”许秋道。 “不错哦,”陈婉清道: “如果效率再高点,估计可以发个二区吊车尾的期刊,比如acs appl. mater. interfaces这样的,或者三区的rsc adv.之类的。 没想到学弟,这才刚进组两个月就要有文章了。” “我也没有想到啊,之前就是单纯的想完成魏老师给我的项目。”许秋道。 “学校的项目都好说,他就是给你练练手,就算效率测个1%都可以的,只要表征做全,ppt多弄几页,结题报告看着丰满一些,通过项目验收很容易,毕竟是本科生的项目。” “其实,发文章也不算难,二三区的还是比较容易的,只要效率做的差不多,然后稍微有点新意,和其他人不一样就行。 我当初要是上手的时候,就做ptb7-th的体系,可能出成果还会更快一些,不过估计得费不少材料。 那时候蒸镀的条件是最难摸的,因为在蒸镀的整个过程中,完全不知道里面发生了什么,只有在蒸镀结束并测试了器件后,才能拿到数据,进而分析哪里可能出现了问题。 当时连着做一个月器件都是接近0的效率,真是一段黑暗的时光啊。” “学姐这是前人种树,后人乘凉啊。”许秋道。 “彼此彼此,你也帮了我不少忙,”陈婉清道:“两个人做一个领域还是比一个人单干要强的多,有什么问题还能互相讨论一下,你看吴菲菲和段云就经常苦着个脸。” “小声点,当心被他们听到。”许秋笑道。 ………… 蒸镀完成。 许秋先测试了最佳条件下的两片基片,效率分别7.57%、7.68%。 虽然相较于昨日的6.92%有所提升,但是还差了些意思。 他又测试了剩余的六片,本来对它们不抱有太大的希望,没想到收获了意外的惊喜。 有一片的最高效率,达到了7.86%,离8%只差临门一脚了。 看条件,是“23毫克每毫升,给受体比例1:1.3,0.7%体积分数dio+氯苯溶剂,2200r.p.m.”。 而且,这个溶液的转速还没调过,所以效率突破8%还是很有可能的。 至于魏老师说的9%,许秋就当那是玩笑话了。 目前,他看不到这个体系效率能做到9%的路,或许将pedot:pss、钙这两种传输层材料换掉,能够进一步优化器件性能,但没有相关经验就去贸然改变已经摸好的实验条件,大概率是越调节效率越低的。 能改动的基本上就只有有效层了,而有效层他已经试了超过70种条件,进一步的提升空间也不大。 因此,他现在就只求一个8%。 第四十六章 画图 今天剩余的时间,还可以再做一批器件。 不过昨天只配制了200微升的23毫克每毫升的溶液,可能会不够用。 于是,许秋在中午饭后,又去补配了一毫升溶液。 配好溶液,他先是蚀刻了12片pen基片,然后在基片上旋涂好pedot:pss,将基片传送入旋涂手套箱。 此时,吴菲菲正在使用手套箱,她见到许秋往传送舱里塞了一个培养皿,便问道: “你打算旋涂吗?大概要用多久。” “半小时左右吧,我这个不需要退火的,只需要涂好然后擦片就可以了。”许秋道。 “好,那你先用吧。”吴菲菲离开手套箱。 “等一下,”她看到许秋进入手套箱,打算直接旋涂,便制止道: “我刚涂完钙钛矿材料,你在做有机的器件前,最好把手套箱清洗一下。” “清洗?”许秋疑惑道。 “这个清洗不是用水洗,而是用氮气清洗手套箱内的气氛,”吴菲菲解释道: “在旋涂过程中,溶液中的溶剂会挥发到手套箱中。 我们做钙钛矿用到的溶剂是主要dmf、dmso,它们是极性溶剂,而做有机器件时用的氯仿、氯苯相对来说都是极性比较小的溶剂。 这两类溶剂可以说是互为反溶剂的,也就是钙钛矿几乎不溶于氯仿、氯苯,而有机材料也几乎不溶于dmf、dmso。 因此,如果手套箱内存在大量的极性溶剂蒸气,将会对你做的有机器件性能造成无法预计的影响,而这种影响通常是不利的。 总之,如果你想要保证做的器件重复性好,最好每次在旋涂有效层之前都清洗手套箱,三到五分钟足以。 陈婉清有教你清洗的方法吗?” “没有,她大概忘了吧。”许秋仔细回忆了一下,说道。 “我来教你吧。”吴菲菲说道:“减压阀会用吧。” “会的。”许秋道。 “首先,把氮气钢瓶的减压阀调节至3格的位置,通常我们正常使用的时候是5格。” 许秋把减压阀调节好。 “接下来,打开手套箱旁边的触控面板,关闭循环系统,按下清洗按钮,然后设定时间为3分钟,再点击启动,就可以了。” 吴菲菲一边操作一边讲解。 在吴菲菲按下启动后,手套箱内传来“砰”的一声,似乎是某个阀门被打开了。 随后,就是“嘶嘶”的放气声,两只橡胶手套也随着箱内压力增大而慢慢膨胀起来。 “这个不会因为压力过大而出问题吗,比如顶开箱体顶部的安全阀。”许秋问道。 “不会的,这个是设定好的程序,氮气瓶那边持续供氮气给手套箱,手套箱内压力达到一定阈值后,会自动执行放气操作,将箱内气体排至室外。”吴菲菲道。 “废气直接排放,会造成污染吧。”许秋问道。 “我们产生的废气量很小,所以专门去搞个工业级的废气处理系统也不现实,而且手套箱中装有过滤装置和冷凝装置,能够留下大部分的溶剂。 人类想要生活的更好,有些代价是必须要付出的,就像人们明明知道燃烧煤炭、汽油会造成二氧化碳的排放过量,引发温室效应,但该用还是会用的。 等清洗结束后,再把氮气钢瓶的减压阀调回5格,开启循环系统,就可以正常实验了。”吴菲菲道。 ………… 清洗结束后,许秋继续旋涂有效层。 这次,他有12片基片。 所以他设计了6组转速,分别为1800、2000、2200、2500、2700、3000r.p.m.,每组转速2片。 溶液用的都是23毫克每毫升,给受体质量比例1:1.3,0.7%体积分数dio+氯苯溶剂的ptb7-th:pc[70]bm溶液。 接下来,蒸镀,测试。 许秋先挑了他觉得效率可能最高的,2500转速的器件,开始测试。 第一片,最高7.89%。 第二片,最高8.12%。 剩下的十片,他快速测完,没有出现效率更高的电池器件。 拷贝好数据后,许秋找到陈婉清,说道: “学姐,我的效率8%了。” “这么顺利嘛,那你可以去找魏老师汇报结果了,”陈婉清想了一下说道:“他应该会说让你先把文章写起来的,我和你一起过去吧。” “好的。” ………… 两人来到218办公室。 魏兴思坐在办公桌前的转椅上,说道: “说吧,什么事。” “8%的效率,许秋做的柔性衬底器件。”陈婉清道。 “好!”魏兴思拍了下桌子,站了起来,一边在房间内踱步,一边说道: “许秋,有这个效率,文章可以写起来了,先写中文的,正好可以当做项目结题报告,之后再翻译成英文。 你从正文开始写,把每个表征的描述都写出来,缺什么表征抓紧时间补一补,先把整个框架弄出来。 你要是有什么表征不会测,就让陈婉清她教你,陈婉清?” “好,好,我知道。“陈婉清一开始没反应过来。 “对了,eqe测了没。”魏兴思道。 “还没有。”许秋摇摇头。 “那等下先把eqe测了,器件放久了可能测的不准确。”魏兴思想了想,又说道: “对了,过几天的光源测试,陈婉清你把许秋带上吧。” “嗯嗯。”陈婉清点头道。 “好,你们去忙吧。” 魏兴思打开冰箱,发现没有蜂蜜柚子茶了,便拿了两瓶依云矿泉水递给二人。 ………… 回去后,许秋测试了这次最佳器件以及昨日p3ht器件的eqe曲线。 然后,他到办公桌旁,打开电脑,准备把eqe和j-v曲线的图画好。 结果发现,他没有origin软件,便向陈婉清请教: “学姐,之前说好的origin模板还没给我呢,还有,软件到哪里下载啊?” “学校有免费的正版资源,直接用校园网下载就可以了,在正版软件那个应用里面。” 陈婉清拷贝好模板,将u盘递给许秋,说道:“软件会用嘛。” “不会。”许秋摇头道。 “那我就教你一些基础功能吧,origin的功能很强大,但是大多数功能我们也用不到。”陈婉清道: “从excel或txt文本中将数据直接复制到origin软件的这数据表格里,数据表格的最上方会标注这是x轴还是y轴。 然后选中两列数据,点下plot,就可以生成图片,然后再应用一下模板,改一下细节,比如图例名称等,便完成了。 如果想在一张图里花多条j-v曲线做比较,可以在数据那边插入一个y轴,让它们共用同一个x轴,然后将他们一起选中,再plot就行了。” 许秋试着自己操作了一下,将两张图片做好。 第四十七章 新的目标 之后的几天,许秋又做了两批器件,一批是重复pen基片的,另一批是在同样实验条件下玻璃基片的。 ptb7-th体系中,pen基片的最高效率提高了一点点,达到了8.20%。 而玻璃基片下的标准样品,最高效率可达10.26%。 这个数值,相比于他之前在模拟实验室中得到的10.68%,稍差一些,可能是器件结构不同造成的。 pen基片不能高温热退火,所以用的是pedot:pss传输层的正常结构,而之前使用的是氧化锌传输层的倒置结构。 此外,虽然重点在于ptb7-th体系,但是许秋也做了p3ht体系。 主要是为了让文章数据更加丰满一些,同时也说明这种柔性衬底的加工方式具有普适性。 再之后,许秋完成了各种表征测试,包括光吸收光谱、荧光光谱、celiv测试等,还拍了一张用两只镊子弯曲pen基片器件的照片。 在实验进行的间隙,许秋也在同步以论文的形式,写项目的结题报告。 这个时候,他前期阅读了大量的文献的优势就体现出来了,再加上他还可以随时向学姐请教。 因此中文论文写起来压力并不大。 正文部分,许秋先将四组器件编号,pen基片的ptb7-th、p3ht体系,分别为1#、3#,玻璃基片对应的体系分别为2#、4#。 然后,主要就是比较玻璃和pen这两种基片的不同,对器件性能的影响,并分析其可能的原因。 像是光学性能,光吸收光谱和荧光光谱都是直接测有效层薄膜的,数据对两种基片的器件都是一样的。 所以不需要比较,直接将得到的图片信息转化为文字就可以了。 比如:1#、2#有效层共混薄膜的主要光吸收范围在550-750纳米,最高吸收峰位置在680纳米处,3#、4#的主要光吸收范围在300-600纳米,最高吸收峰位置在530纳米处。 荧光光谱则相对复杂一些,两种体系都需要分别测试给体、受体单独组分薄膜和共混薄膜的荧光光谱,然后计算荧光淬灭效率。 不过,同样是看图说话,也没什么难度。 而像是celiv,则是对电池器件进行表征,那么不同样品编号的器件测试的结果就会有所不同,就需要进行比较分析。 许秋的测试结果: 1#的载流子迁移率是1.2e-4厘米平方每伏秒,2#是2.5e-4厘米平方每伏秒,显然2#更高一些,但两者在同一数量级。 因为2#对应的电池器件性能更好,就可以解释为,载流子迁移率的提高导致了器件性能的提高。 进一步,还可以继续分析下去,比如迁移率的提高会减小电荷复合情况,增大短路电流密度等等。 但如果反过来,假如他的测试结果为: 2#是1.2e-4厘米平方每伏秒,1#是2.5e-4厘米平方每伏秒。 那么就可以一笔带过,说两者载流子迁移率相差不大,在同一个数量级,或者说载流子迁移率对器件光电性能的影响不大。 许秋最开始阅读文献的时候,就时常疑惑,对于同样的一个实验现象,为什么有的人说是xx原因,有的人说是yy原因,还有人说是xxyy原因,难道学术界里就没有一种统一的观点吗? 后来,随着文献阅读量的提升,他逐渐明白了其中的道理。 材料,或者说所有的实验学科,所有对实验结果的解释其实都是猜想,理论永远是落后于实验的。 不可能凭空创造一个完美的理论模型,如果那样的话,直接开几台超算,算出最优结果就行了。 真实情况是,研究者们需要通过不断的实验,得到大量的实验数据,然后通过这些实验数据,来建立起一套理论体系。 但即使这样建立的体系,可能还是存在很多问题,需要不断的给理论打补丁。 同时,其中还会有很多现象难以解释,这个时候,行业大佬们就会提出很多种观点。 而其他研究者们在发表论文时,也会对这些现象进行讨论,提出自己的观点。 这个过程就类似于辩论。 最终,学术界可能只剩下一种统一的观点,也可能会有多种观点并存,抑或者在将来又有新理论将之前的理论完全推翻。 ………… 一周过去,许秋完成了项目结题报告。 同时,他也收到了系统提示。 【进阶任务已完成,获得2000积分,权限等级+1。】 【当前权限等级为3级,模拟实验系统升级。】 【模拟实验系统lv2: 可以扫描一定空间内的实验设备、耗材,并在系统空间中将其完全模拟出来,宿主可以在模拟实验室中进行实验,每小时消耗100积分。 当前可扫描的空间上限1000立方米。 模拟实验室内开启内置加速功能,当前开放倍率0.5-2倍,使用该功能时,消耗积分为100*倍率积分每小时。】 【获得进阶任务:以第一作者身份发表一篇sci论文。任务奖励:2000积分,权限等级+1。】 【科研辅助系统】 权限等级:3 积分:6978 进行中的任务:3个 熟练度: 【实验操作类】 制备手段: 清洗基片(四阶40%/四阶50%) 溶液配制(四阶40%/四阶50%) 旋涂(四阶40%/四阶50%) 蒸镀(四阶35%/四阶50%) 表征手段: 光电性能(四阶40%/四阶80%) 光学性能(四阶5%/四阶80%) 电荷输运性能(三阶30%/四阶20%) 【仪器设备工具类】 …… 【特殊类】 文献阅读(二阶62%/四阶50%) 周常任务i 周常任务iii 进阶任务 ## 最近攒下很多积分,不过许秋暂时不打算使用,先当个仓鼠比较好。 一方面,现在没有用模拟实验室的必要,虽然开启了加速功能,但2倍速还是不够看。 另一方面,大多数的操作的熟练度已经达到四阶以上,失误率已降到很低,熟练度慢慢随着时间积累就可以。 他现在实验方面还没有遇上大的瓶颈,也没有必要使用五阶推演去寻求灵感。 不知不觉,系统已经陪伴许秋近两个月的时间,系统也确实如同其名字一般,是辅助科研的用途,不能凭空变出远超人类当前文明的黑科技,也不能让他变成超人。 许秋能有目前的成绩,更多的还是靠他自身的努力。 现阶段,系统对他的帮助,已经不如他初涉科研圈时候那么多了,他只能期待继续提升权限等级能够带来惊喜了。 下一个目标,发表sci论文。 第四十八章 光源样品 “许秋,我们要准备光源的样品了。”陈婉清道。 “光源?”许秋想了想,说道:“就是魔都同步辐射中心吧。” “对的,他们也叫魔都光源,是目前中国最新一代的同步辐射光源。”陈婉清道。 “那什么时候去测试呢?”许秋道。 “两天后,7月25号,周五,九点开始,时间是12个小时。”陈婉清道。 “要测12个小时啊,这么久。”许秋道。 “没办法,他们分配机时的时候,就是以半天为单位进行分配的。”陈婉清道。 “他们光源是一天24小时都在运行啊,那岂不是有些倒霉蛋要通宵测试了,等一下……”许秋好像突然意识到了什么。 “我们不会就是那个倒霉蛋吧。” “没错,我们被安排的时间就是晚上九点开始的。”陈婉清点点头道。 “测完后就是26号上午九点,休息一个白天,28号才保研面试,应该问题不大。”许秋内心分析过后,说道: “行,学姐来教我制备样品吧。” ………… 来到实验室,陈婉清介绍道: “我们做光源样品用的基底是单晶硅片,因为它的背景信号容易辨认和扣除。 首先需要用玻璃刀将硅片裁成小块,每一块的面积尽量在2平方厘米以上,大致呈正方形即可。” 说完,陈婉清从硅片盒中取出一片圆形的硅片。 其直径大约15厘米,厚度大约2-3毫米,单面抛光。 她取来玻璃刀,拿直尺比着,在未抛光的那一面,划了一组间隔约1.5厘米的平行直线。 然后,用两只尖端扁平的镊子,分别夹住玻璃刀所划直线印记的两端,同时用力,将其掰断。 这样就得到了一组宽约1.5厘米的长条硅片。 接着,她再次借助玻璃刀,将长条硅片掰断成为一片片近似正方形的小硅片。 当然,因为大硅片是圆形的,所以边角处不可避免的存在一定的弧度。 许秋学会后,也如法炮制,拿来两片圆形硅片,将它们掰成为小硅片。 两人一共得到90余片小硅片,做这次的样品足够了。 “接下来,将小硅片洗净吹干,清洗硅片的话有专门的工具。” 陈婉清拿来一个装有塑料支架的烧杯。 “把硅片一片片整齐摆在塑料支架上,然后倒入溶液,用铝箔把烧杯口封住,然后用超声波清洗仪超声。 溶液分别是去离子水、丙酮、异丙醇,各自超声10分钟,最后再用氮气枪将硅片吹干,放入培养皿中。” “这和清洗玻璃基片的步骤也差不多啊,除了不用肥皂水以外。”许秋道。 “是呀,不过在用氮气枪的时候要小心,硅片比ito玻璃基片更容易飞掉。”陈婉清提醒道。 “好的。”许秋道:“对了,吴菲菲和段云他们不需要做样品吗?” “吴菲菲的三维钙钛矿材料,遇到氧气会直接变质,没办法测试; 段云主要做无机热电材料,他在学校里用xrd就可以测试了,不需要跑到光源去测试。”陈婉清道。 ………… 有了学姐的提醒,许秋在吹干硅片时,没出现太大的失误,只吹飞了一片。 然后,他和学姐一同讨论要做哪些样品。 p3ht的话,陈婉清有6个共混体系,3个单独组分,共9种; 旋涂方法包括正常旋涂和喷涂,共2种; 每种再设置2组转速; 一共36组条件。 ptb7-th体系,1个共混体系,2个单独组分,共3种。 溶剂添加剂包含不添加和2种不同的体积分数,一共有3种; 退火和不退火,一共2种; 每种再设置2组转速; 一共36组条件。 其实转速对于最终结果的影响不大,但是有机样品的信号普遍较弱,为了防止意外,确保每个体系都能测出来信号,所以要尽量多的准备样品。 因为硅片的面积较小,所以采用数值编号,从1到72,许秋将编号对应的实验条件记录在实验记录本上。 然后,他将吹干的硅片臭氧处理后,传入手套箱中,准备旋涂。 硅片的旋涂操作与正常的相差无几,虽然硅片面积比较小,但是它的表面平整且硬度高。 因此只需要换一个小型匀胶机吸台,就可以将硅片牢牢吸住,不需要像pen基片一样需要贴在玻璃上才能进行旋涂。 两个小时后,许秋制备好了全部的样品,并在每个硅片背后都标记了编号。 其中包含6、9数字的样品,需要在其下方划一道横线,以此确认究竟是6还是9。 ………… 回到办公桌,许秋没忘记向学姐请教测试原理。 陈婉清介绍道: “普通的x射线衍射实验,也就是xrd,它是给晶体样品打一道x射线,x射线通过晶体,就会发生衍射现象。 产生的衍射信号被设备收集,经过数据分析,可以得到晶体内原子排布的信息。 这种测试是没有维度上区分的,比如这个晶体它在不同的方向上结晶情况不同,就无法通过xrd信号看出。 而我们测试的是掠入射广角x射线衍射,缩写是giwaxs,可以把它理解成为是二维的xrd。 也就是说,我们可以分析晶体在两个维度上的结晶情况。 像是高聚物结晶时,它的主链、支链都可以结晶,结晶的方向一般是垂直的。 我们把它制备成薄膜,那么一个维度是薄膜平面,另一个维度是垂直于薄膜平面的平面外,两个维度上的结晶信号就是不同的。 因此,用giwaxs手段可以很好的看出,高聚物主链、支链各自的结晶性能,而使用xrd,它们的信号就会混杂在一起,无法分辨。” “这个测试很难做吗?”许秋问道:“我们一般的表征都可以在实验室或学校的公共仪器平台测试,这个却要跑到张疆那边去。” “其实我们还算好啦,学校正好在魔都本地,去张疆的话打车也就一个小时。 我之前测试的时候遇到过来自全国各地的研究者,比如港大的,他们都是坐飞机提前一天飞过来,还要订酒店的。 目前,全国只有四处同步辐射光源,魔都同步辐射光源是最先进的一处,是第三代同步辐射光源。” 第四十九章 光源测试(上) “对了,许秋,你要先去魔都光源的官网上注册一个账号,进行安全考试,才能去光源测试,我差点忘了,”陈婉清道: “不然到时候系统里没有你的信息,连门都进不去。” “好的。”许秋点点头,用电脑打开魔都光源的网站。 点击用户注册,将信息填好后提交,页面显示注册成功。 许秋找到安全考试界面。 第一题,魔都光源的射线装置包括: a、直线加速器 b、增强器 c、储存环及光束线站 d、电源柜 每个选项的前方都有一个方框,可以勾选。 看到题目,许秋一脸懵,这他哪里知道啊。 选项前面是方框,这通常代表是不定项选择题,单选题的话通常前面是一个圆圈。 虽然通过排除法可以基本排除d,答案有可能是abc,但他心里还是没底。 没办法,只好求助陈婉请。 “学姐,这安全考试怎么弄?” “网上搜索一下答案,应该找的到,”陈婉清道:“必须全部答对才能通过考试,不过没考不过的话也可以重新考试。 许秋用千度搜索“魔都光源安全考试答案”,得到的第一条结果就是考试答案。 第一题的答案果然是abc,看来自己的推断还是蛮靠谱的。 他将答案整体翻了一遍,一共有23道选择题。 然后把它们一一填入,同时也尽量记住这些问题。 有备无患,万一遇到突发情况就用到了呢。 最后,许秋重复确认了一遍答案,点击了提交。 页面显示,安全考试通过。 “学姐,我答完了,”许秋道:“这试题网上都有答案了,还有考试的必要吗?” “有个考试总比没有考试强,答过一遍题总归能记住一部分内容的。 其实主要原因还是实验操作的危险性不大,如果是高危实验,那培训就会严格很多。 对了,把你的用户编号拍个照,之后会用到的。”陈婉清道。 ………… 7月25日,晚上七点半,实验室。 “许秋,样品都装好了吗?”陈婉清道。 “我用垃圾袋把它们装好了,另外我还带了两把镊子、一包一次性pe手套,几只一次性乳胶手套,几个备用的垃圾袋。”许秋道。 “准备的挺充分嘛,”陈婉清道:“那我们等下去全家便利店买点吃的,不然半夜可能会饿。” 两人去买了些饼干、酸奶、饮料,然后叫了个网约快车,前往魔都张疆新区的同步辐射光源。 上车后,两人都坐在后排。 陈婉清眯着眼睛闭目养神,许秋也学着她的样子,靠在背垫上,闭上了眼睛。 今晚可是一场硬仗,要养足精神。 …… “醒醒,到地方了。” 许秋缓缓的睁开双眼,没想到自己居然睡过去了。 他抬手看了看,确认样品、工具还在手中的垃圾袋里,便跟随学姐下了车。 实验室使用的垃圾袋是白色透明的,质量很好,所以也经常被用来装样品、试剂。 两人到达光源的门口,被门卫拦下。 “你们是来干什么的?” “我们是光源的用户,来做测试的。”陈婉清道。 “好,进来做一下访客登记。” 陈婉清先进了门卫室,示意许秋跟上。 二人将姓名、身份证号、联系方式、所在单位、进入时间等信息填好。 门卫拿来两张门禁卡,分别递给二人。 接过门禁卡,陈婉清走到旁边的自助机器旁,输入魏老师的名字,找到光源给他们分配的机时信息。 然后将她和许秋的用户编号输入,设置为本次光源机时的使用人员。 设置成功后,自助机器吐出两个优盘大小的东西。 “这是个人辐射剂量计,在光源内部的时候需要随身携带,离开的时候再来这里归还。”陈婉清道。 拿好个人辐射剂量计和门禁卡,两人离开门卫室。 “这里的手续好多啊。”许秋感慨道。 “是呀,毕竟魔都同步辐射光源是投资了十几亿的大项目,”陈婉清道: “流程确实繁琐,首先光源分配好机时以后,通常会提前一个多月发送邮件提醒用户; 然后用户向光源提交信息,包括待测样品数量、种类、有无毒性、有无其他特殊需求、是否申请人本人测试等等,这步也被称为安全审核; 光源用户办一般会在五个工作日内审核,审核通过后,才能在门卫室的自助机器找到分配的机时信息; 用户在指定时间来测试,在门卫处登记,进入光源内部,找到对应线站,然后才能测试。” 现在已经晚上八点多钟,天完全黑了,道路两旁有路灯提供照明。 陈婉清之前来过两次,所以轻车熟路的带领许秋找到了测试中心的正门。 两人刷门禁卡进入内部。 室内比外面凉快了许多,有中央空调在持续工作着。 许秋四处看看,初步推断这里应该是个圆形的建筑,而且建筑的顶部很高,估计有十米以上。 突然,远处传来一阵警报声音。 “学姐,什么声音?”许秋道。 “这是正常情况,不用担心,”陈婉清道: “因为这边的测试舱体很大,研究人员要走进去操作,为了防止有人被关进测试舱,在关舱门前就会有警报声。” “好吧,我还以为出了什么故障。”许秋放下心来。 “我们测试的地方在bl14b1线站,往左边走。”陈婉清道。 沿途,他们路过了好多测试线站,大都由一间办公室、一间休息室和一个测试舱组成。 办公室、休息室都没有门,只是用铝合金和玻璃做了简单的隔断,从外面可以清楚的看到内部情况。 而测试舱外面贴着醒目的警示标志“当心电离辐射”,其大小像是一个集装箱,舱门很大,大约三米宽,两米高。 走了大约几百米,许秋终于看到了bl14b1线站的标志。 里面有人正在操作电脑,看样子还在进行测试。 他见到许秋二人拎着样品过来,便打招呼道: “你们来了啊,稍微等一下,我马上测好了。” “好的。”陈婉清道。 然后,她拉着许秋到了旁边的休息室。 第五十章 光源测试(中) 休息室只有一张沙发床和几个椅子。 许秋和陈婉清随意找位置坐下。 陈婉清小声道: “那边做实验的是光源的工作人员,没记错的话应该是叫罗阳。 他们光源是研究所类型的,所以也有自己的研究人员,一般都是做同步辐射实验改进方面的理论研究,或者专注于某些领域的同步辐射研究。 我刚才在外面的白板上,看到他是今晚的夜班值班人员,估计是上一组测试的人提前测好离开了,他就过来做了一会儿实验。” “这样啊,”许秋点点头,然后提出疑问:“我们只有72个样品,却分配了十二个小时的机时,平均一个样品有十分钟,需要测那么久吗?” “这个嘛,就要看天意了,光源测试的意外情况会比较多,等下你就知道了,”陈婉清道: “而且每个来这边测试的人,他们研究的领域可能都不同,所以在每次测试前都需要重新调试设备。 这个调试过程可能会很长,有时候甚至要两到三个小时才能弄好。” “好吧,希望我们能快一些,”许秋伸过头看了看办公室,发现罗阳还没有要测完的迹象,便问道: “学姐可以讲讲同步辐射的原理吗?” “好呀,”陈婉清道: “同步辐射指的是速度接近光速的带电粒子在磁场中,沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射。 拿魔都光源举例,将电子在环形加速器中不断加速,在此期间就可以产生的从远红外到硬x射线的宽广波段的同步辐射,其光子能量范围在0.1-40千电子伏特。 其中,能量范围在5-20千电子伏特之间的是硬x射线,我们用的x射线就是这种,一般是10或18千电子伏特的能量。” “听起来原理好像很简单的样子。”许秋道。 “物理原理在被发现后,其中大多数表述起来都很简单的,有基础教育背景的人都能听个大概明白,难的地方就在于这个发现的过程以及如何将它们应用。 就像同步辐射,很早就被高能物理学家们发现了,但长期以来都没有被应用,而且很不受研究者们的欢迎,因为它消耗了加速器的能量,阻碍粒子能量的提高。 直到后来,人们发现同步辐射可以发射从远红外到x光范围内的连续光谱,同时兼具高强度、高度准直、高度极化、特性可精确控制等优异性能,才慢慢将它用于前沿科学技术研究。”陈婉清道。 “学姐怎么知道的这么清楚啊。” “搞科研,也要善用搜索引擎。” ………… 两人等了大约半个小时后,罗阳走了过来,说道: “我测完了,接下来帮你们调试吧,你们是第一次来光源吗?” “我之前已经来过两次了,”陈婉清指着许秋道:“他是我学弟,第一次来光源。” “难怪我觉得你比较面熟,你们做的什么领域,基底材料是什么?”罗阳道。 “有机太阳能电池,主要是共轭聚合物材料,基底是硅片。”陈婉清道。 “每个样品,硅片和薄膜厚度都差不多吧。”罗阳道。 “硅片用的同一批次的,厚度应该变化不大,样品厚度一般在100纳米左右。”陈婉清道。 “100多纳米的厚度基本上可以忽略,”罗阳道: “那就好弄了,只需要调试一次,之后你们换样品再切光的时候,微调就可以了,先随便拿一个样品跟我来。” 许秋取出样品盒,用镊子夹取了1号样品。 然后跟着罗阳,走到旁边的测试舱,此时舱门是打开状态。 进门左边是一根金属管,看样子是x射线光源,中间是一个样品台,右边是一块幕布一样的东西连着很多线,像是信号接收器,它的前方还放有一个硬币。 罗阳在样品台上装了一个吸台,然后示意许秋把样品放上去。 样品放好后,罗阳指着里面的控制箱,说道: “到里面去按下搜索1按钮,注意不要碰到仪器和任何线路。” 许秋望向那个控制箱,它的上面有一排按钮和指示灯。 因为中间有设备阻挡,他从左边绕进去,按下搜索1按钮。 顿时,刺耳的警报声响起。 还好许秋提前有了心理准备,没有被突然响起的声音吓到。 “可以出来了,到这边按下搜索2。”罗阳道。 舱内靠近舱门的位置还有一个同样的控制箱。 许秋原路返回,按下搜索2按钮后,离开测试舱。 然后跟随罗阳,来到舱门外的控制箱。 这个控制箱的上面有关门、开门、关光、开光四个按钮,以及各自的指示灯,此外还插着一把钥匙,钥匙有0和1两个档位,目前处在1档位。 “这个控制箱,只有在钥匙插入,并转动至1档时,才能进行操作。”罗阳解释道。 “现在按下关门按钮。” 许秋按下按钮后,一阵气泵的声音传来,舱门缓缓的从一侧关了过来。 当舱门完全关闭后,警报声也停止了。 罗阳指着舱门外的地面上,用黑黄相见的警示胶布围成的长方形区域,说道: “这里有压力传感器,如果关门过程中,它的上方有人经过的话,舱门就会自动打开,防止有人被舱门夹到或被关在舱内。” “接下来,长按开光按钮。” 许秋照做,不过这次除了指示灯有变化外,没有其他现象发生。 “好了,现在测试舱里已经有了x射线,”罗阳道: “等下测完准备换样品的时候,就先按关光,再按开门,换好样品后,再搜索1、搜索2,最后再关门、开光。” “好的。”许秋点头道。 罗阳向左走了几步,来到一个大型控制台边。 这个控制台上有关一、关二、开一、开二、报警按钮以及相应的指示灯,此外也有一个钥匙孔,不过上面没有钥匙。 罗阳解释道:“这个控制台是当前测试舱的x光总控。 如果你们在测试过程中,听到光源内广播说‘掉光了’,就要立刻停止实验。 到舱外的控制箱执行关光、开门的操作,然后将上面的钥匙转至0档,拔下钥匙。 再到到这边总控,插入钥匙,转至1档,依次按下关一、关二按钮。 要是你们测完了打算提前离开的话,也要执行这个操作。 等到广播说‘光恢复了’,就到总控这里再依次按下开一、开二按钮,然后将钥匙转至0档,拔下钥匙。 再插入到舱外的控制箱,转至1档,实验就可以继续了,不过这种‘掉光’的情况一般不会遇到的。” “好的,我记住了。”许秋道。 他已经用系统复制了罗阳的技能,所以一点都不慌。 第五十一章 光源测试(下) 众人回到控制室,罗阳坐到其中一台电脑前,说道: “测你们这种薄膜样品,x射线要以近乎水平的角度射到硅片的边缘。 需要保证每次测试时,刚好有一半的x射线被硅片挡住,另一半x射线则照射到样品表面,与样品发生作用,产生衍射信号,最终被信号收集器收集。 为了防止信号收集器**射线直接照射,要在它的前面放置一枚铅制硬币,用来吸收绝大部分的x光。 现在我们来进行调试。” 罗阳一边用编程语言控制测试舱内的仪器,一边介绍: “调试过程就只是给你们讲一下,不懂的话也不影响你们测试。 第一步,我们先把样品台在垂直方向,也就是z方向上,向靠近地面的方向移动,使样品完全没有挡住x射线。 此时,检测器上的信号强度是几乎恒定的,也是它的最大值,这个极值需要记录下来。 第二步,将样品台缓缓上升,直到检测器上的信号强度开始降低,这就表明样品开始挡住x射线了。 第三步,让样品台的z坐标,在一个较小的范围内线性变化,在此期间对信号强度进行扫描,得到信号强度随z坐标变化的曲线。 找到信号强度为最大强度的一半左右时对应的z坐标,并将样品台移动到此z坐标处。 这个时候,对应的就是有一半的x射线被样品挡住的状态。 第四步,我们需要标定样品台的旋转角度,因为我们并不知道入射的x光是否是完全平行于样品表面的。 让样品台的旋转角θ,在一个较小的角度范围内变化,在此期间对信号强度进行扫描,得到信号强度随θ变化的曲线。 找到信号强度最大时对应的θ坐标,将样品台的旋转到这个角度,此时x光就是平行射到样品侧面的。 将此时的旋转角手动设为0度。 因为我们旋转了样品台,所以入射x光不再是被样品挡住一半的状态了。 因此需要重复第三步、第四步。 直至第四步样品信号最高值处,对应的旋转角为0度为止。 就像现在这样,我们就完成了调试。” “调试完成后,设置好入射角度就可以测试了,你们的入射角一般多少度?”罗阳向陈婉清问道。 “0.12度吧。”陈婉清道。 罗阳在电脑中敲了一段代码: umv thita 0.12; 按下回车,然后道: “设置好了,你们每次换了样品后,都要看一下检测器上的信号强度是不是接近最大值的一半。 如果偏离过大,就需要重新切光,也就是重复第三步和第四步。 切好光后,再把入射角改到0.12度。” “这几步的操作都可以在这本用户手册中找到,里面有个测试登记表记得要填一下。”罗阳将手册递给陈婉清,说道: “我在上面给你们留了电话,有事给我打电话,要是提前测完要离开的话,就去总控把光关掉,然后给我发个短信就好。 之后的测试用软件就可以操作了,不用我再教一遍了吧。” “不用教了,软件我会用的。”陈婉清道。 …… 罗阳走后,陈婉清开心道:“这次调试算比较快了,只花了一个多小时。” “是啊,感觉罗阳对仪器还是比较懂的,应该是这边的老师吧,”许秋看了眼时间,说道:“都快晚上十一点了。” “那我们来分工吧,一个人负责换样品,另一个人负责测试。”陈婉清道。 “我来换样品吧,体力活交给我,先测已经装好的1号样品吧。”许秋道。 陈婉清点点头,开始操作软件,设置好样品名称、文件存储位置、曝光时间。 “测新样品时,通常要先测曝光10秒的数据,看看得到的图像有没有什么问题。 如果所测样品的表面不平整,可能会造成图像中某些区域的信号强度过高,甚至超出仪器的检测限,这种情况就需要重新去测试舱调整样品的位置。 如果图像中没有异常点出现,就可以把曝光时间调到100秒、200秒、300秒或其他时间。 只要最高信号强度不超过5万,曝光时间越高则得到的图像质量越好。”陈婉清道。 1号样品,10秒曝光测试后,没有异常点出现,最高信号强度为1000左右。 因为1000*(300/10)=30000,小于5万,所以陈婉清直接换成300秒曝光时间,再次测试。 …… 1号样品,测试完毕。 2号样品,测试完毕。 3号样品,测试完毕。 …… 10号样品,出现了异常点,许秋重新打开舱门调整了样品位置后,重新测试,异常点消失。测试完毕。 …… 17号样品,再次出现异常点,许秋调整样品位置4次后,异常点仍未消失,只好放弃测试该样品。 …… 33号样品,许秋在关舱门时,有些着急,踩到了舱门前的压力传感器,舱门缓缓打开,他只好再次重新关闭舱门。 …… 43号样品,测试完毕。 此时已经是凌晨三点半。 许秋重复开关舱门操作50多次了,他也终于知道为什么这造价十多亿的设备,不需要有专业人员时刻盯着。 因为都是傻瓜式操作,操作步骤虽然繁琐,但重复个几十次也就熟练了。 除非蓄意破坏仪器,不然很难对设备造成破坏。 跑来跑去还是比较累的,主要是每次去按搜索1的时候都要弯两次腰,耳边还时刻伴随着刺耳的警报声。 好在每次测试的曝光时间都比较长,期间可以坐着休息一会儿。 这时,两人都有些困了,他们稍微吃了点东西,咬咬牙继续测试。 “我替你换样品吧,你来歇一会儿。”陈婉清道。 “学姐,你会换样品吗?”许秋问道。 “那当然了,之前都是我一个人来测试的,换样品、测试都是我做的。”陈婉清道。 “一个人也太辛苦了吧,其他人不来吗?”许秋道。 “他们又没有样品,强行拉过来帮忙测试也不太好,主要是之前两次都是在白天测试,所以其实还好啦。”陈婉清道。 “好的,那学姐你去吧。“许秋坐到了测试电脑前。 “嗯嗯,”陈婉清点头道:“主要我想动一动,不然一直坐着都快睡着了。” 第五十二章 数据处理要花费三天? 凌晨六点半。 72号样品,测试完毕。 中途除了出现了几次异常点,需要重新调整样品位置外,没有发生其他意外。 “呼——样品终于测完了,”陈婉清长呼了一口气,说道: “接下来,测试空白硅片,之后处理数据的时候,用来扣除背景,所有样品用到的曝光时间,硅片都要测一遍。” …… 空白硅片,测试完毕。 “最后,需要测试六硼化镧,用来标定圆心坐标,以及样品台和信号检测器之间的距离。 这个是测x光透射的,需要把吸台拆掉,然后把光源提前准备好的六硼化镧样品架,插到样品台上。 因为它的信号强度非常高,所以只需要曝光2秒即可。”陈婉清道。 …… 六硼化镧,测试完毕。 全部测试完成后,陈婉清逐一查看保存的数据文件,确认所有样品均已测试,然后将数据拷贝到u盘中。 数据是tif图片格式的,精度非常高,所以文件都很大,加起来一共有10多个gb。 花了十多分钟,将文件拷贝完,再次确认了一遍u盘中的文件后,她给罗阳发送短信,告知对方已经测完要提前离开。 许秋则在总控台关掉x光,并将两人在测试中产生的实验垃圾收到垃圾袋中。 再次来到门卫室,归还个人辐射计量计、门禁卡,记录离开时间。 打车回学校。 到达寝室,许秋简单洗漱了一下,便倒头就睡。 ………… 7月27号,周日,是保研夏令营的第一天。 不过,第一天的主要日程安排,是院系带外校保研生逛逛校园,逛逛魔都。 所以许秋没有去凑热闹,而是照常来到实验室。 他进门后,坐在陈婉清旁,刚掏出电脑,就听到了魏老师的脚步声。 于是,他随便打开了一篇文献的pdf,装做在看文献。 魏兴思走了进来,先是进实验室逛了一圈,看到吴菲菲在手套箱中做实验。 他检查了手套箱的氧值、水值情况,均在正常范围内,就冲吴菲菲点点头,然后回到办公桌。 “段云,你的文章投了以后,实验也要做起来了,最近进展怎么样啊。”魏兴思道。 “之前我在同基大学周大刚老师那边做测试的时候,向他们请教了热电设备的搭建方法,现在正试着自己搭建一套出来。 因为市面上没有现成的设备符合我们的测试需求,所以要把各种配件买回来自己组装,我正在找各个配件公司洽谈价钱。”段云道。 “确实,还是要自己搭一套设备,一直麻烦别人也不好,而且发了文章还要挂他们名字。”魏兴思道: “行,你需要什么,让他们公司把报价单做出来,找我报销就好。” 段云挠挠头,说道: “现在确定要买的设备是两个keithley 2400源表,一共要花8万块左右。” “这么贵,你和他们讲过价吗?”魏兴思皱了皱眉,表情也变的严肃起来。 “当然讲过价了,最开始他们报价十万的。”段云道。 “不能用便宜点的源表替代吗?”魏兴思道。 “便宜的精度不够。”段云道。 “行,确实需要的话,那就买呗,财务方面你让吴菲菲帮你操作吧,”魏兴思向实验室方向喊道:“吴菲菲,等有空帮段云买一下设备。” “好的,我知道了。”吴菲菲道。 “陈婉清,你们光源测试的顺利吗?”魏兴思转头道。 “挺顺利的,我们准备了72个样品,全测完了,就是数据处理的话,可能还需要两三天时间。”陈婉清道。 “行,你把数据处理方法教一下许秋,让他帮帮忙,现在你的文章就差这个数据了,放假前要它弄好,把文章投出去,”魏兴思道: “段云和吴菲菲的两篇综述文章都投掉了,现在就差你的了。” 说完,魏兴思又看向许秋,发现他在读文献,说道: “许秋,你写的结题报告我看过了,还不错,英文文章现在写的怎么样了。” “文章正在写,写英文的文章还是不如写中文的顺畅,估计放假前写不完。”许秋道。 “没事,慢慢来吧,”魏兴思道:“写第一篇文章的时候都是这样的,你要是暑假有空的话也可以写写,等假期结束后拿来给我看看。” “好的。”许秋点头道。 ………… 魏老师离开后,许秋向学姐道: “你刚才说光源的数据需要两三天的处理时间,是认真的吗?” “是呀,每个数据都要分别处理,很麻烦的,”陈婉清略有无奈道: “其中包括扣除背景、积分、把灰度值图片转换为彩色图片这些步骤,每个数据下来差不多要花费十到二十分钟。” 许秋突然想到,他之前复制了光源罗阳老师的技能,便打开了系统界面查看。 光源测试的giwaxs方法,表征的是材料的“分子堆砌结构”,他的熟练度是二阶80%/五阶30%。 看到这个数值,他心中感慨,罗阳老师不愧是专门做这个领域的,熟练度突破了五阶0%。 他有点好奇,学姐的熟练度是多少呢? “系统,可以查看陈婉清该项技能的熟练度吗?” 【陈婉清“分子堆砌结构表征”熟练度是四阶40%,是否复制,并覆盖当前数据?】 “不覆盖,不覆盖。” 许秋忙阻止系统,这要是覆盖了不得哭死。 他查看系统影像,找到数据处理部分。 里面的模拟小人使用了一款名为fit2d的软件,对光源数据进行处理,最后用matlab软件将灰度图片批量导出为彩图,平均处理一个数据只需要三分钟。 之前他下载origin软件的时候,看到学校“正版软件”库中有matlab软件。 许秋便用电脑挂着下载matlab,软件大小有20多个gb,好在校园网的网速很快,下载速度能达到20-40mb每秒。 ………… 陈婉清将u盘内的光源数据拷贝到电脑上后,开始处理数据,同时将方法教给许秋。 虽然许秋已经学会了更高级的方法,但他还是决定耐心听讲。 他想看看学姐的方法,到底是在哪一步出现了问题,居然需要多花费接近五倍的时间。 第五十三章 批量操作 “光源数据是tif格式文件,是一个由3072*3072个点组成的灰度图,其中每个点除了横纵坐标外,还有一个信号强度值。 拿到这些数据后,第一步,我们要确认圆心坐标、标定样品离检测器距离。 打开fit2d软件,导入六硼化镧的文件,它的图像是一组同心圆。 通过软件拟合,可以确认它的圆心坐标,此外,还可以计算出样品离检测器距离,这两个数据在之后制图过程中要用到。 第二步,导入样品文件以及对应曝光时间的空白硅片文件,然后对两个文件做差值,即可扣除背景信号。 空白硅片的图像是这种半圆形的信号,如果背景扣除的效果不好,还残留明显的硅片的信号,我们就需要进一步的处理。 首先在样品图像中,找到有硅片信号但几乎没有样品信号的地方,随意选一个点,记录其强度。 然后在空白硅片图像的同样位置,查看那个点的强度。 接着将空白基片所有数据点的强度乘一个系数,使之前选择的两个点的强度相等。 最后对两个文件做差值,就能将背景信号扣除干净。 第三步,将处理好的文件导出,格式仍然是tif,之后的数据处理都是基于这个文件的。 第四步,积分。 我们得到的是一个二维的图片,对于有机聚合物材料来说,其主要的“分子堆砌结构”信息,都在图片的坐标轴附近。 其中横轴代表平面内的方向,表示为qxy,而纵轴代表垂直于平面的平面外的方向,表示为qz,单位都是埃的负一次方。 因此,我们对坐标轴附近的数据点强度进行积分,得到两个积分曲线,就可以分别分析在平面内和平面外的“分子堆砌结构”信息了。 具体的积分角度一般是0-3度和88-92度。 第五步,将灰度图片,用ps软件处理,将其转化为彩色图片,用不同的颜色表示数据点的强度,再加上坐标轴,图例等。” 前面几步的操作,陈婉清和罗阳相差不大。 直到最后一步,学姐拿出了ps软件。 许秋终于找到她慢的原因了。 “学姐,最后ps这一步可以用编程来实现批量操作,不需要一张张的p图。”许秋道。 “我也听说可以批量导出图片,”陈婉清无奈的摊摊手:“可是我不会编程啊。” “我会,交给我吧,”许秋道:“把最终的效果图发我,我来研究一下。” “真的嘛?要是能成功的话,可以省下不少时间呢。”陈婉清将信将疑,把图片发给许秋。 “等我的好消息。”许秋自信满满道。 他启动电脑的matlab软件,目光看向效果图,做出思考状。 然后,打开辅助系统,查看系统影像中的程序代码,逐行分析它们的功能。 因为有注释的存在,所以没过多久,许秋就弄明白了程序运作的原理。 不过,其中有一步属于超纲知识。 于是,许秋向陈婉清‘请教’道: “学姐,图片的坐标轴标尺怎么确定呢?” “根据样品和检测器的距离以及x射线的波长,可以计算得出,公式为……”陈婉清道。 “我明白了。” 许秋点点头,然后把系统影像中的代码,输入到自己电脑的matlab软件中。 他一边码代码,一边向陈婉清讲解道: “这个程序主要分为三步: 第一步,通过之前标定的圆心坐标、样品和检测器的距离,以及x射线的波长这些数据,计算得出坐标原点的位置、坐标轴标尺。 第二步,将每个数据点的信号强度,转化为rgb颜色数据,这个可以直接套用matlab里自带的jet颜色模型。 这个模型是信号强度越大,转化后的颜色就越红,信号强度越小,转化后的颜色就越蓝。 第三步,自动保存图片到指定文件夹,然后设置一个批量操作命令。” 代码只有短短几十行,所以许秋很快就输入完毕。 “思路倒是很清晰,”陈婉清基本上已经相信了许秋的话,不过还是问道: “只有这些代码,就能实现批量操作吗?” “我来演示一下吧,毕竟眼见为实。”许秋道: “就直接拿原始没有扣过背景信号的数据做演示好了。 首先,把待处理的文件按样品编号统一命名为:1.tif、2.tif、3.tif,我们先用3个文件测试一下。 然后,将圆心坐标、样品和检测器的距离以及x射线的波长这些数据手动输入进去。 最后,点击运行就可以了。” 许秋点击运行按钮后,电脑屏幕上弹出了运算的对话框,上面的数字在不断的滚动。 几十秒后,第一张图片处理完成。 自动保存后,软件继续运行,开始处理第二张图片。 两分钟后,三张图片均处理完成,许秋从文件夹中将它们打开。 陈婉清看到成品图片后激动不已:“真的可以啊,这和我ps出来的没什么差别,而且用ps手动p图有时候还会出错。” “对了学弟,这个方法可不要让魏老师知道啊。”她补充道。 “为什么呢?”许秋不解。 “他如果知道的话,以后测完光源数据,就会让我们当天把实验数据处理出来了,”陈婉清摊手道:“通宵测试完,我还想划划水呢。” “好吧,我一定守口如瓶。”许秋道: “那数据我们各处理一半吧,先只扣除背景和计算积分,最后全部弄完,再统一用matlab导出彩图。” “好呀,那我从1号样品开始,正序处理数据,你从72号样品开始,倒序处理,怎么样?”陈婉清道。 “可以。” ………… 两个小时后,许秋将37号样品处理完毕,侧过头看了眼学姐的进度,还在31号样品,便说道: “学姐,我37号处理完了,再帮你分担3个吧,你弄到33号就可以了,34、35、36交给我。” “你好快啊,那就拜托你啦。”陈婉清道。 两人将最后几个数据处理完后,陈婉清将她的数据拷贝到许秋电脑上,因为她没有安装matlab软件。 许秋操作电脑,批量导出彩图,没有发生意外。 “今天多亏学弟帮忙,这么快就弄好啦,晚上请你吃饭,食堂。”陈婉清开心道。 “好呀,不过明天就是保研面试,吃完饭我就直接回寝室了。” “嗯嗯,学弟加油哦。” 第五十四章 保研面试(上) 许秋回到寝室,只有陶焱在,任斌放假后没多久就回家了。 “许秋,你看到辅导员于强发的邮件了吗。”陶焱道。 “还没看,是关于明天面试的安排吗?”许秋道。 “对的,明天的面试分为上午和下午两场,上午是外校保研生,下午是本校保研生,我们本校的三个专业分开面试,我是在材料一楼的三楼会议室,材化好像是在先进材料楼,等下你自己确认一下吧。”陶焱道: “对了,你面试准备的怎么样了。” “需要准备吗?”许秋道。 “据说面试的时候会问一些材料专业课上学过的内容,可以提前准备一下。”陶焱道。 “现在临时抱佛脚也来不及了吧,”许秋道: “反正专业课的知识,我还没有完全还给老师,我估计他们也就问一些概念性或是常识性的问题吧,应付起来应该不难。” “这个我就不知道了,”陶焱有些苦恼道: “今年专业课的内容还好,之前三个学期的课程我很多都没怎么听,不突击一下不行啊。” “行,那你继续突击吧,我去看看邮箱。”许秋道。 ………… 打开电脑,查看辅导员的邮件。 明天面试的地点是先进材料楼的二楼会议室,下午一点半开始,面试顺序是按照学号排的。 因为许秋的学号比较靠前,所以被安排在了第二个面试。 相对来说,排在后面面试的会有一定的优势,因为可以从先面试完的同学那边得到一些有用的信息,比如: 面试的大致形式,有哪些面试老师,一般会问什么问题之类的。 虽然原则上面试内容是不允许透露的,但是院系也很难阻止学生们的私下交流。 材料系内保研名额一共有25个,包括直博、专业硕士、科学硕士,暂定分配给材料物理10人,材料化学9人,电子科学与技术6人。 材化虽然只有9个名额,但面试名单上一共有11人。 许秋不解,难道系里要搞差额录取吗? 他觉得陶焱那边或许有什么消息,便向他询问道: “之前提交保研申请的学生是都进面试了吗?材化这边显示11人面试,但只有9个名额啊。” “我也看到这个情况了,就去问了下负责招生的副系主任方光武,”陶焱道: “他说考虑到系里有留学生,所以这次面试只筛选掉不符合学校硬性规定的学生,也就是绩点没上2.8或者有挂科的同学。 但录取的时候,还是按照每个专业内报名保研学生的绩点,从高到低录取的,面试成绩只关系到保研类型的优先选择权。” “噢,我懂了,留学生保研的时候不占用系里的名额,所以最后可能会多出几个保研名额,”许秋道: “像材化绩点排第10、第11的同学,也就有机会了,所以都被叫来面试了,不然到时候他们被录取了,还要再给他们安排一次面试。” “差不多就是这样,方光武当时说的挺含糊的,不过我从他的话里读出来的意思是这样的。”陶焱道: “而且我估计啊,那种读研意愿非常强烈的,或是面试成绩非常好的学生,系里运作运作,肯定也能给他们再搞出一两个名额的。” “我觉得也是,院系内部还是比较好运作的。”许秋道。 “对了,你查绩点了吗?”陶焱道: “我听说保研绩点排名,系里是按上周五的绩点进行统计的,也就是说到上周五还没有出成绩的课程,就不计入保研成绩了。” “前几天查了一次,六门课只出了四门,一共8学分,两门b+,两门a,这学期绩点是3.65,”许秋道: “不过和之前绩点的一平均,总绩点基本没怎么动,从3.46到了3.47,增加了0.01。” “哈哈,我这学期绩点是14学分的4.0,现在总绩点从2.98拉到了3.10。”陶焱得意的说道。 “这么猛的嘛,主要我现在都已经修了120多学分,就算剩下的课程全拿a,绩点也最多加个0.05,没有冲分的动力了。”许秋道。 “这学期冲成绩的,大多数是为了出国申请好一点的学校或者拿全奖的,虽说国外不一定承认国内成绩,但至少看着好看,”陶焱道: “我看排名,这学期材物加上我有三个满绩的,还有几个3.8、3.9的,不过可能只有我是为了保研才冲绩点的。 还好周数学的《材料制备与加工》出分晚,那门课一出,估计得把好多人的绩点打到3.7以下。” ………… 7月28号下午。 许秋等一众材化专业的学生,提前到达先进材料楼的二楼会议室,在外面的走廊等待。 由于都是同一专业的同学,就算没有什么太多的交集,至少名字长相还是记得的,所以见了面都相互打着招呼。 女生们两人、三人的聚在一起,男生大多单独行动。 负责面试的老师们也陆续到来。 最先来的是周数学老师,他的办公室就在这栋楼,直接乘电梯下来就可以,他和同学们打了声招呼,进入会议室内。 跟在他后面的是他的一个研究生,纪泽中,负责在这边做学生工作。 过了一会儿,辅导员于强也到了,他挨个的鼓励了每个同学后,走进会议室。 接着,又有几个材化专业的老师陆续到达。 最后,许秋看到了魏老师。 魏老师居然也是面试考官之一,而且今天还穿了正装,手里提了个公文包,朝着他点点头。 ………… 下午一点半。 纪泽中手中拿着花名册,喊道: “易思佳,易思佳同学在吗?” “我在。”一个娇小的女生走了出来,回应道。 随后,她和纪泽中一同进入会议室。 其他学生看不到里面的情况,只能眼巴巴看着会议室的门,耐心等待。 差不多二十分钟后,易思佳出来了。 她走了几步,就被她的闺蜜们围住了,向她询问面试情况。 可惜许秋没机会听到什么内容。 “许秋,许秋同学在吗?” “在。”许秋回复道。 他深吸一口气,推开会议室的门。 第五十五章 保研面试(下) 许秋进门后,魏老师朝他点了点头,于强也给了他一个鼓励的笑容。 跟随着纪泽中的引导,许秋在面试老师们的对面坐下。 周数学坐在老师们的中间,像是这次面试的主考官,他左右看了看其他人,说道: “那我们就开始吧,同学请先做个简单的自我介绍。” “各位老师,大家下午好。我是许秋,材料化学专业的大三学生,总绩点3.47,专业课绩点3.59,英语六级考试分数608分,学校英语水平测试成绩为a,现在在魏兴思老师课题组实习,主要研究有机太阳能电池领域。” 许秋说完后,心里又想了一遍,感觉应该没什么遗漏。 周数学点点头,递过来两篇文献: “随便挑一篇,读一遍摘要,然后将它翻译为中文。” 许秋接过来,是最新发表在《自然》和《科学》上的两篇文章。 看起来两篇文章的难度相差不大,他便随意的选择了《自然》的那篇,开始朗读: “a superconducting diode that has zero resistance in only one direction is realized……” 读完后,开始翻译: “我们实现了在一个方向上电阻为零的超导二极管……” 在许秋讲话期间,老师们则根据他的表现在记分册上打分。 待所有老师打分完毕后,周数学道: “详细介绍一下你做的项目吧。” “我的项目名称是‘基于柔性衬底的有机太阳能电池器件制备与性能表征’,现在项目已经基本完成。 有机太阳能电池器件通常是多层结构,包括基底、ito电极、传输层、有效层、另一传输层、金属电极。 实验室里使用的传统基底是玻璃,我使用的则是pen柔性基底。 基于pen基片的最高光电转换效率可达8%,比玻璃基片的体系略低。”许秋道。 “我提个简单的问题,pen的全称是什么?”周数学道。 听到这个问题,许秋松了一口气,还好他当时去千度专门查过这个。 “pen是一种聚酯材料,全称为聚萘二甲酸乙二醇酯,是由2,6-萘二甲酸二甲酯或2,6-萘二甲酸与乙二醇缩聚而成。”许秋道。 “答得不错,其他老师有没有什么问题。”周数学道。 “电池有效层用的什么材料?”教《高分子化学》的李娟老师问道。 “一种共轭聚合物材料,和一种富勒烯的衍生物共混。”许秋道。 “聚合物一般分为几级结构,分别指的是什么?”李娟道。 这个问题属于常识题,许秋直接作答: “一般有三级结构。一级结构为单链分子中原子的排列结构、包括原子种数及排列方式,二级结构为单条分子链的空间结构,三级结构为分子链之间相互的空间结构、包括分子链的扭曲、折叠等空间结构。” “不错,回答正确。”李娟道。 “富勒烯的制备方法,随便说两种就行。”周数学又问道。 这是《材料制备与加工》课程上讲过的内容,但是这次考试没有考,不过同样难不住许秋。 他不假思索回答道: “电弧放电、碳氢化合物燃烧法、热分解法。” “嗯,三种方法都对。”周数学道。 之后,老师们集体沉默了十多秒,似乎没什么问题可问了。 这时,于强道:“我来问一个吧,复合材料有几种基体材料?” 于强是《复合材料》课程的授课老师,许秋刚刚考完这门课,还拿了a。 他没想到于强直接把考题原题搬了过来,应该是辅导员在故意放水。 “聚合物基体,金属基体,无机非金属基体。” “回答正确。”于强道。 又过了十多秒,没人再提问了。 周数学朝魏兴思示意,魏老师笑着摇摇头。 “那么最后一个问题,”周数学道:“许秋同学,你打不打算在材料系读博士?” 这突然的转折让许秋猝不及防,不过他心中早已有了打算,只停顿了几秒,便回答道: “打算读博。” “好,面试结束,你可以离开了。”周数学道。 “谢谢各位老师。”许秋礼貌道。 ………… 许秋一出门,就被同学们堵住了,向他询问面试的情况。 他也没有隐瞒,如实相告: “先是一段自我介绍,然后会拿到两篇文献,选一篇用英文读一遍摘要,再翻译成中文,最后会问问你做的项目情况,围绕所做项目提一些问题。” 打发了同学们后,他走在校园中,突然感觉到手机在振动。 拿出来一看,是陶焱的消息。 “面试的怎么样?” “语音说?”许秋回复。 很快,陶焱打了语音电话过来。 “怎么样?” “感觉还可以,面试分数应该不低吧,问的问题基本都答出来了,你们那边什么情况。” “我排在很后面,估计要等到四五点才能轮到我。” “放心啦,你现在3.1的绩点足够了。” “嗯……你打算读博吗?”陶焱道。 “打算直博,你呢?” “硕士吧,专硕还是学硕,还没想好,而且得看面试成绩。” “学硕估计一堆人抢吧,竞争压力大一点,往年好像直博生和专硕都没多少人愿意去,最后都是调剂过去的。”许秋道。 “我知道,不过我想不通为啥一堆人去抢三年的学硕,”陶焱道: “你说他要是想搞科研,直接读博士不就好了,不想搞科研,多读一年硕士也没什么用啊,而且学硕还有科研压力,需要发文章的。” “学硕有个好处是可以申请硕博连读,在研二第二学期,我们组的吴菲菲就是这学期申请的,明年她就是博一新生了。”许秋道。 “不说这个了,你确定要在魏兴思那边读研了吗。”陶焱道。 “基本确定了,今晚我找他聊聊看,在他那边的实验操作都掌握差不多了,现在在写文章,估计暑假结束就要投了。”许秋道。 “sci,还是中文核心?” “当然sci了。” “牛*啊,不声不响就搞了篇文章,大四开学是不是能评个国奖了。”陶焱道。 “有点难啊,等文章接收了,评奖日子也过了,再说本科评奖学金文章的加分又不高,最多10分,主要还是看成绩、班级活动、社团之类的。 像我们俩这样不怎么参加班级活动的,就别想国奖了,能混个校一、校二奖学金就不错了。 我打算攒一波文章,研一入学的时候冲个国奖,到研究生评奖主要看的就是文章了。”许秋道。 “做个人吧,人家研三好不容易攒两篇sci文章,被你抢了国奖,不得气死。” “奖学金这种东西,各凭本事嘛。” “好了,不跟你说了,我还要复习呢,刚刚打听到面试老师有哪些,正在翻他们的课件呢。” “行,你加油,拜拜。” “拜拜。” 第五十六章 直博 挂断电话后,许秋慢慢走到材料一楼,进入实验室。 吴菲菲和段云各占用了一个手套箱做实验,陈婉清则坐在办公桌旁码字。 “许秋,面试完啦,感觉怎么样?”陈婉清道。 “还不错,而且魏老师也去了,面试成绩应该不会差。”许秋道。 “那他肯定一时半会儿回不来吧,”陈婉清按下ctrl+s,关闭word,打开浏览器,说道:“昨天更新的电视剧还没追呢。” “学姐,你这也太真实了吧。”许秋吐槽了一句。 接着,他突然学起魏老师说话: “陈婉清,文章写的怎么样了。” 话刚说完,他就挨了学姐一拳。 玩闹性质的,并不重。 陈婉清慢慢收回拳头,说道:还别说,你这学的挺像的。” “我就看一集,要劳逸结合嘛。”陈婉清打开a奇艺。 “行吧,到时候魏老师问起来,你就说自己下午在处理光源数据。”许秋道。 “还是学弟贴心啊,借口都帮我找好了。”陈婉清笑道。 “学姐,说个正事。”许秋认真道。 “嗯哼?”陈婉清把电视剧暂停。 “我打算到魏老师这边直博,学姐有没有什么建议。”许秋道。 毕竟是关乎未来五年的大事,他觉得还是要慎重一些。 他要搞科研的话,博士是肯定要读的,与其先读硕士,再读博士,倒不如一次性直接解决。 只是这样就要面临一个问题: 硕士是研一入学一段时间后才与导师双向确认的,而直博生不同,在院系公示拟录取名单后,就要选择导师了,只有确定了导师,才可以最终被录取。 “唔……”陈婉清想了好一会儿,双手抓着头发,说道: “许秋,你这让我好为难啊,魏老师的情况,我之前也和你说过的……” 许秋出言打断: “学姐,就直接点,假设你是我,面临我现在的处境,你会怎么选择,会不会选择来魏老师这边直博。” “会吧。”陈婉清道。 “好,我明白了。” “之后,要是……” 许秋摆摆手,再次打断道: “安啦,其实我心中也差不多确定了,只是人嘛,在做重要决定的时候总会想着找身边人问一问,获得他们的认同。” “嗯嗯。”陈婉清点点头。 “好,学姐你看剧去吧。”许秋轻松道。 “哦。”陈婉清朝他翻了个白眼。 许秋打开电脑,继续写他的文章。 虽然他有写好的项目结题报告可供参考,只需要中译英即可,但他还是觉得难度很大。 主要是很多词汇的用法,尤其是动词和形容词,在学术论文中的表达与日常生活中不太一样。 因此,许秋每写一段话,都要先去翻一翻其他文献中是怎么表达的。 相对来说,国人发表的文章,更具有参考意义,因为行文逻辑相对比较简单,容易理解,不像老外会用很多天马行空的方式表达。 快到五点半的时候,魏老师回来了。 他匆匆而来,没管其他人,就对许秋说了一句: “晚上有空的话,来我办公室一趟。” “好的。”许秋道。 他推测魏老师应该是要问他的读研意愿。 ………… 晚上八点。 许秋来到魏老师的办公室。 “来了啊,许秋,坐这里吧。” 魏兴思从旁边办公桌拉了把椅子出来,然后转身打开冰箱。 许秋已经习惯魏老师开冰箱的动作了,感觉他每次来办公室,都能带点东西回去。 不知这次是啥,蜂蜜柚子茶?还是依云水? 结果发现,两者都不是。 魏老师这次居然掏出两个八喜冰激凌,他自己打开一个,递给许秋一个。 许秋接了过来,这东西拿出来就得现吃,以现在的温度,放一会儿就化成水了。 无奈之下,他只好打开盖子,用勺子舀着吃。 别说,还挺好吃的。 “许秋你的面试成绩是96分,和那个潘什么茹并列第一。”魏兴思说完,也吃了一口冰激凌。 “是潘梦茹吧。”许秋道。 “对,就是她,”魏兴思道: “暑假你们的辅导员应该会联系你,确定具体保研类型的,不过以你这面试成绩,都可以随便挑了。” 许秋点点头。 见许秋不说话,魏兴思主动说道: “怎么样,考虑好没有,之后准备怎么发展。” 许秋假装思考了几秒,说道:“我有打算来魏老师这边直博。” “好呀,非常欢迎。”魏老师站起来,伸出了手。 许秋下意识的伸出手,两人握了握手,然后松开。 “行,那到时候,辅导员问你,你跟他讲一下你要到我这边直博。”魏兴思顿了一下,改口道: “算了,我现在给你辅导员打个电话,把这事定下来吧,你的辅导员是于强对吧。” “是的,”许秋还有点懵:“魏老师,不用这么急吧。” 魏兴思抬手做了个stop的手势,直接拎起办公桌桌上正在无线充电的水果x。 他在通讯录中找到于强的电话,拨了过去。 “喂?” “哎,我是魏兴思,是这么个情况,许秋呢,他想在我这边直博,他现在就在我旁边,我让他接电话。” 说完,魏兴思将手机塞给许秋。 许秋接过电话。 “喂,于导?” “许秋啊,你是要在魏老师这边直博,对吧?” “嗯,是的。” “好,那我就把这个情况上报给系里了,直博的话还需要提交‘科研计划书’等材料。 我之前群发的邮件里有,你去看看缺什么材料,下载下来,弄好后发我邮箱。” “好的,谢谢于导。” 于强挂断了电话。 魏兴思把水果x放回原处继续充电,拍了拍许秋的肩膀,说道: “搞科研,咱们讲究一个字,那就是快。” “要处处争先,就像你辛辛苦苦做了一个很好的工作,花了一两年,好不容易有了成果,正打算写文章。 结果突然发现一篇文章,别人做的工作和你一模一样,关键是人家文章都发表了,那你这一两年的工作就等于白干。” 许秋只能点点头。 他心想,是快啊,猝不及防,直博这事就定了? 怎么总感觉,有些不对劲呢? 第五十七章 梦想 许秋拿着没吃完的冰激凌盒子,返回实验室。 “学弟,和魏老师谈的怎么样?”陈婉清道。 “还好吧,就是感觉进展稍微有点快,”许秋道: “我刚提出要在这边直博,魏老师就直接给我辅导员打电话,把这事敲定了下来。” 陈婉清捂嘴轻笑,说道: “你们还聊了什么呢?” “没有了呀。”许秋道。 “好吧,我现在还记得我刚来这边,找他读博时发生的事情,”陈婉清回忆道: “他当时给我讲,有机光伏领域是多么多么的有前景,发文章非常容易,画了好大的一张饼。 结果等我进入实验室,开始做实验时,才发现并不是他讲的那样。 我几乎是从零开始,不断的调试设备,摸索实验条件,器件做了一大批,一测效率全是零。 而且周六时常还要加班,一直持续了大半年,直到这学期才好一点。 哎,想想当初就是被他忽悠了。” “至少现在情况还不错嘛。”许秋安慰道。 “对了,学姐也是提前过来这边的吗?” “是呀,硕士毕业答辩刚结束,六月份我就来这边了,”陈婉清道: “硕士毕业生要读博士的话,一般不需要笔试,只需要得到导师的认可,然后在招生的时候,通过系里的面试就可以了。 因此,一般都要提前联系导师的,基本上导师同意了,读博这事情就成功一大半,接下来要考虑的就是怎么顺利毕业。 除了硕博连读那种,大多数的博士生,研究的领域和硕士期间都不相同,有的甚至是完全不相关的两个领域。 像我,之前硕士是做有机聚合物的静电纺丝,读博士现在在做有机光伏,稍微还能沾上点边。 而硕士和博士期间研究领域的不同,也是博士生难毕业的主要原因之一。 博士刚进组,首先要学习课题组里的各种仪器,阅读大量新领域的文献,找到自己的研究方向,这基本上第一年就过去了。 第二年,开始正式研究。 第三年,要准备写毕业论文以及找工作了。 同时,博士期间还要修读大概20学分的课程,还要处理一些学校相关的事务。 看似是博士三年,其实真正的黄金研究时间只有一年。 要是这一年内搞不出来一篇大文章,或者水两篇小文章出来,那基本上就等着延毕吧。 因此,有一些高校博士的标准毕业年限是四年,延毕就是五年,比如隔壁友校魔都交通大学。” “听起来博士好惨的样子,”许秋道: “不过学姐马上就要发第一篇文章了,毕业压力应该会小很多了吧。” “是啊,文章这东西,有了第一篇,熟悉了套路之后,想继续发文章难度就没那么大了。 其实魏老师当初也不算是完全忽悠我,至少这个领域想水文章还挺容易的,找几种东西混一混,效率做上去,就是一篇文章。 但搞科研总得有点梦想,我也想努努力,发一篇adv. mater.这种级别的文章,再不济它的大子刊aem也行。” “am?”许秋道:“这应该是仅次于《自然》子刊,最顶尖的材料相关期刊了吧。” “差不多吧,定个目标,努力尝试一下,要是实在实现不了,那水水文章毕业就好了。”陈婉清顿了顿,问道: “许秋你呢,有什么科研梦想吗?” “我啊……”许秋迟疑了。 他想起系统刚到手时,他内心的想法是让有机太阳能电池从实验室走出去,到达平民百姓家。 但是,这一个多月以来的科研经历,让他明白这个梦想离他还有很远的距离。 如果将这个梦想比作建一栋大厦,他现在大概还在打地基。 因此还是要务实一些,先树立一个短期的目标。 想到这里,许秋说道: “那我也定个小目标,博士期间就发篇《自然》吧。” “《自然》……的子刊吗?”陈婉清道。 “当然是主刊啦。”许秋道。 “哇哦,志向远大啊,”陈婉清感慨道:“《自然》主刊,有机光伏领域有多少年没有发过了,可能有十年了吧。” “不过,要是学弟你能发一篇的话,那我肯定就是二作,以后出去也能跟别人说我发过《自然》了,嘿嘿嘿。”她说到后面居然傻笑了起来。 许秋见状,把手在学姐的眼前晃了晃,说道: “学姐,醒醒,你就没怀疑过我能发嘛?” “据我的观察,你呀,差不多有那么10%的几率能发吧。”陈婉清道。 “就10%?”许秋不服道:“看不起谁呢,信不信我明年就投一篇。” “10%已经是很高的评价了好吧,”陈婉清道: “搞科研想发cns这样的顶刊,有天赋不够,再加上努力还是不够,最重要的是运气,要老天爷赏饭吃,不然都白搭。 你已经是我见过的人里面,科研天赋最高的了。 之前我觉得吴菲菲的天赋最高,不过她的天赋点主要点在了写文章上面,所以她适合写综述。 实验方面,她的上限估计也就是《自然》小子刊级别了。 我自己呢,心里有数,能发个am都够呛。” “那段云和田晴呢?”许秋问道。 “田晴嘛,她志不在科研,不好评价,她家住魔都,据说家里有两三套房,所以你懂的。 段云嘛,他很难讲,一方面,这一年来和他交集很少,另一方面,他做的领域和其他人差别太大了。 我、吴菲菲和田晴虽然领域各不相同,但总归都是做太阳能电池的,而段云他在搞热电。 之前他都是去同基大学蹭仪器,现在要自己搭设备,之后还要做实验,要是成果出的慢,估计得延毕。” 许秋有些同情的望了一眼手套箱中的段云,说道: “对了,你和段云都是同一届的博士,是怎么一起到魏老师这边的呢? 我听说系里每个博导一年只能招一个博士和一个硕士。” “我是先找到魏老师的,后来段云被他老板推荐过来,魏老师也收了他。 但是魏老师的招生名额已经用掉了,他就找到副系主任方光武,从那边借了一个名额。 也就是说,段云是挂靠在方光武名下的,但实质上是来魏老师这边干活的。”陈婉清道。 “原来是这样,系里的骚操作还挺多。”许秋道。 “上有政策,下有对策嘛,只要不是违反原则的事情,都是可以通融的,”陈婉清道: “主要还是材料系的师生比例问题,都快接近1:1了,要是不做招生限制,很有可能一些副教授导师连续几年都找不到人。 像是化学系,老师少,学生多,所以一个老师招三个硕士生都可以。” 第五十八章 学姐文章投出 陈婉清在补完光源测试数据后,她的文章已经基本成型,这两天她和魏老师一起对文章进行修改和润色。 许秋坐在办公桌前码字,总是会看到陈婉清从电脑上拔出u盘,前往218房间,过一段时间后,再带着各式各样的表情回来,重新将u盘插入电脑,就这样周而复始循环着。 直到7月30号下午,陈婉清从外面回来,一进门便激动的说道: “我的文章终于改好了,魏老师说今天就把它投掉。” “恭喜学姐啊。”许秋道。 “对了,他让我给你看一遍,你看看还有没有什么问题。”陈婉清将u盘递给许秋。 许秋接过u盘,插入电脑,看到里面只有两个文件。 jmca_draft42.docx和jmca_si.docx。 他将两个word文件复制到自己的桌面上。 看起来,第一个文件是论文草稿,后面带着数字42,应该表示这是它的第42代版本吧。 期刊的话,学姐是准备投jmca,这是英国皇家化学学会rsc旗下的一个期刊,分区是sci二区。 陈婉清轻叹一口气,说道: “我感觉投jmca有点虚,不一定能中啊,不过魏老师觉得可以拼一拼,我也没有办法。” 对此,许秋也不知如何接话,便他打开论文草稿的文档,说道:“我先看看文章吧。” 首先映入眼帘的就是大大的一行标题,他一边看,一边在心中将其翻译为中文: “三元共混策略用于p3ht:pcbm基准体系” 标题看着中规中矩,不过学姐这工作确实没什么太大的亮点,也难以搞一个有噱头的标题出来。 标题下面是作者栏: wanqing chen,qiu xu,feifei wu and xingsi wei* 陈婉清的一作,他的二作,吴菲菲的三作,吴菲菲应该是参与了论文的修改,魏老师则是排在最后面,挂了通讯作者。 这也是比较常规的操作,一般导师会选择放在最后面,并用“*”标注,表明是通讯作者,并留有邮件联系方式。 不过,也有一些导师因为种种原因和学生抢一作。 好在学校考虑到了这种情况,在学生毕业或者评定奖学金时,如果导师是一作,则学生的二作同样被视为一作。 许秋接着看向摘要、结论,因为他参与了大半的实验,所以阅读起来没有什么难度。 摘要结论像是被精修过的,用了很多华丽的词语,看起来也没什么问题。 最后是正文部分,因为是草稿,所以是单栏排版,而不是正式发表后那样的双栏排版。 其中涉及了部分许秋还没有学习过的表征手段,比如透射电子显微镜、原子力显微镜等,这些部分他就直接略过了。 其他的部分大致上还是可以读懂个七七八八的。 相比于被精修的开头和结尾,中间部分的英文表达着实有些拉胯,他发现了几处语法问题,并用黄色高亮标示出来。 在看完了正文后,许秋又打开了支持信息si文件。 里面只有几张图片和表格,没什么问题。 全部看完后,许秋将文件保存退出,然后拷贝到自己的u盘中,递给陈婉清。 “学弟,怎么样,有没有什么问题。”陈婉清道。 “内容上没太大的问题,就是英文表述上有些问题。 语法和用词方面我觉得有待商榷的地方,都用黄色高亮标出来了。”许秋道。 “好的,我去改一下。”陈婉清道。 将许秋指出的地方改好后,她撑开双臂,准备伸个懒腰。 突然,走廊传来开门声,接着是“哒哒哒”的皮鞋声。 陈婉清急忙将手臂收了回来,差点闪到了腰。 没过几秒,自带bgm的魏兴思出现了。 “陈婉清,弄得怎么样了,文章给许秋看过没有。”魏兴思道。 “看过了。”两人同时道。 “cover letter写好了没有?”魏兴思道。 “写好了。”陈婉清道。 “行,你把文件都打包好,放u盘里,然后到我办公室的大电脑上操作,”魏兴思顿了顿,说道: “你们俩一起过来吧。” ………… 魏兴思的办公室有一台式大电脑,常年开机,平常不用的时候就锁屏,也不关机。 他自己日常办公则是用的里星人笔记本电脑,如果外出的话,他会用公文包装一个水果笔记本电脑。 魏兴思进门后,走到大电脑旁,输入锁屏密码218218,打开浏览器,在收藏夹中找到rsc的官网,用他自己的账号登录,进入投稿界面。 弄好后,他示意陈婉清将u盘插入usb接口。 待电脑识别成功,他将u盘内的文件夹复制到桌面。 许秋在后面可以看到,除了之前给他看到的两个文件外,还有一个名为figures的压缩包、一个endnote文件夹,前者应该是论文中所有的图片,后者应该是整理的参考文献。 魏老师再次打开投稿界面,开始一一填写信息。 先是标题、摘要、作者、关键词等基本信息; 然后是期望的审稿人,他填了几个有机光伏领域的研究者,基本都是他的熟人。 不希望遇到的审稿人一栏,他空着没填。 之后是cover letter,他点开陈婉清写的文本,看过之后,改了几句话,然后将其复制到浏览器中。 最后上传正文文件、si文件、所有图片的压缩包。 魏兴思确认没问题后,点击了生成pdf预览。 网页自动将上传的文本、word文件转化为了pdf文件,不过因为要从外网下载,所以下载速度有点慢。 在此期间,魏老师将所有的数据备份到了他自己的笔记本电脑上。 然后,他转身从冰箱里取出三罐椰汁,递给许秋和陈婉清。 椰汁是长筒易拉罐装的,不过并不是国内的某树牌椰汁,上面印的文字许秋也不认识,所以判断不出产地是哪里的。 “陈婉清,这篇文章投出去,之后有什么打算?”魏老师随意问道。 “初步打算把吴菲菲的钙钛矿材料拿过来用,做传输层材料,不过现在还没有开始做实验。”陈婉清道。 “行,想法还可以,不过应该也是篇小文章,”魏老师道: “下学期你有空带着许秋去张疆做做合成吧,那边实验室已经建好了。 有机光伏领域,合成新材料才是基础,不能老是用别人的材料啊,你说对不对?” “好的。”陈婉清点了点头。 pdf已经下载成功并自动打开了,魏兴思上下滚动鼠标滑轮,看了一遍,然后道: “好像没什么问题,你们来看看,要是没问题我就提交了。” 许秋、陈婉清凑了过去,许秋拿起鼠标,和学姐从头又看了一遍pdf,没有发现明显的错误,便说道:“魏老师,没问题。” 魏兴思接过鼠标,点击了提交,说道: “好,辛苦了,你们把吴菲菲和段云叫过来一下。” 第五十九章 投稿流程 许秋、陈婉清、吴菲菲和段云四人来到218办公室。 魏兴思向他们询问有没有买到回家的车票,均得到肯定的答复后,他点点头,说道: “明天过来把实验室打扫一下,我们就正式放假了,暑假的假期一共有15天,你们8月15号要准时回来。” 他说完后,等待了几秒,见众人没有异议,便继续说道: “那就这样,今天晚上你们出去吃吧,最后花了多少钱,吴菲菲你跟我讲下,我转给你。” “好的。”吴菲菲道。 ………… 众人回到216房间。 “终于放假啦!”段云开心道:“今晚老板请客,晚上去吃什么呢?” “我随意,记得控制预算就行,人均70左右吧。”吴菲菲道。 “我也随意,许秋,你呢?”陈婉清道。 “还是你们定吧。”许秋道。 “要不就去吃上次的那家融合菜馆?红辣椒,”段云道:“每人点份米饭,预算应该不会超。” “红辣椒,是融合菜吗?”许秋疑惑道。 “应该是叫……”陈婉清思考了一会儿,说道:“融合川菜?” “那家我吃过的,味道还可以。”许秋道:“话说,你们都喜欢吃川菜吗?” “主要是魏老师喜欢吃,他每次带我们出去吃饭,都去川菜馆,久而久之,我们就都吃习惯了,”吴菲菲摊摊手道: “我来魔都前都不吃辣的。” 晚饭地点就这么确定了。 不过,现在是下午五点出头,还要等二十多分钟才能下班。 许秋也无心码自己的论文,他凑到陈婉清旁边,问道: “学姐,给我讲讲论文投稿的流程呗。” “好呀,”陈婉清正好也无事可做,便说道: “前面的流程你都看到了,文章写好后,想投什么期刊,就找到对应的网站,点击进入投稿界面,然后把各种信息填进去,提交就可以了。” “那cover letter呢?”许秋问道:“这玩意我之前都没有听说过。” “这个啊,是给编辑看的,主要是介绍这篇文章的亮点,”陈婉清道: “里面的内容可以适当夸张一些,因为它不会出现在最终的正文里面,大多数情况下也不会让审稿人看到。 通常,编辑看过cover letter和标题之后,会大体上判断这篇文章有没有发表价值。 只有他觉得有价值,才会继续看正文,看完正文后,他会再次判断一遍。 如果综合看下来,编辑觉得这篇文章没有价值,可能会直接拒稿,也可能会建议你转投他们公司旗下的其他期刊,一般会推荐新期刊或者垃圾期刊。 在这两种情况下,编辑都会比较快的给你回复,通常是在一两周的时间内就能收到消息。 不过,像是《自然》等审稿周期非常慢的期刊,什么时候能得到信息就难说了。 如果编辑经过判断,觉得文章有发表价值的话,他就会根据你提供的关键词、期望的审稿人、不希望的审稿人等等信息,为你安排同行评审。 因为论文审稿具有很强的主观性,而且审稿人是免费的义务劳动,有些人不愿意审稿或者没空审稿。 所以一般都是选三个审稿人,偶尔也有两个审稿人的情况,部分好一点的期刊会选五个甚至更多的审稿人。 审稿人在审完稿后会将意见返回给编辑,编辑拿到所有审稿人意见后,会参考他们的意见,决定怎么处理这篇投稿。 第一种是直接接收,这种可能性很小,一般出现这种情况是投低了,也就是文章的价值高于期刊档次; 第二种是小改,一般是有些现象没解释清楚,需要补充一些描述,或者补少量的实验; 第三种是大改,通常需要补大量的实验或描述部分; 最后一种是拒稿或建议转投其他期刊。 编辑决定怎么处理投稿后,会把结果反馈给投稿人。 如果是直接接收或拒稿,那不用多说。 如果遇到小改或大改,投稿人需要参照审稿人的意见,回答他们提出的每一个问题,并补充实验或修改文章内容。 要是遇到实在不能回答的问题或无法修改的地方,则要给出合理的理由。 把这些都弄好后,投稿人要把修改后的版本以及对审稿人意见的答复发给编辑。 编辑此时决定是直接接收,或者再把你们文章发出去,给审稿人审,如果是后者的话,文章通常是原路返回原来的审稿人。 然后就这么循环,直到最终编辑接收了稿件,或者把你拒了。” “原来文章投出去之后,还有这么多事情,”许秋问道: “那如果审稿人看你不爽,你一直改,他一直拒你,该怎么办呢?” “其实嘛,审稿人没那么重要的,决定文章命运的不是审稿人,而是编辑。”陈婉清道: “如果编辑看好,他可以无视审稿人的负面意见,直接让你过稿的,能做编辑的都还是有基本判断能力的。 再说了,现在期刊这么多,就算这家被拒了,去其他家投个同档次的就可以了。 像我们课题组,一般投acs、rsc和wiely这三家公司的,魏老师对elsevier公司有偏见,所以一般不考虑它旗下的期刊。 每家公司旗下都有若干不同档次的期刊可供选择。 不过,文章在期刊公司投稿后,他们会有记录的,除非是听从编辑转投,不然再次投他们公司的其他期刊,过稿率就不高了。 所以我们的文章一般也只有三次投稿机会,就是三家公司依次投。 第二次被拒的话,第三次就会投相对差一点的期刊。 此外,他们三家公司的格式也不一样,每次投稿前都要改格式。 不然你用acs的格式去投rsc的期刊,编辑看到格式不对,大概率就直接拒稿了。 像你现在写的文章,模板就用的wiely的。” “难怪我平常看文献,经常发现不同的期刊,它们的参考文献格式,排版,包括标题字母大小写都不一样。”许秋道。 “是啊,不过同一公司的期刊,格式基本上是一样的,”陈婉清道: “因为我们基本上只投那三家公司的期刊,所以把那三种格式学会就行了。 我们一般用endnote软件,对文献进行整理,把文献信息填进去,就可以自动生成参考文献,还可以批量导出。 不过要注意它生成的格式有时候也有小问题,需要手动改一改。” “好,我去下载一个。”许秋道。 “对了,刚才忘记说了,投文章最重要的一点是,一定不能一稿多投,被发现直接进期刊公司黑名单,”陈婉清道: “不过,投稿都是魏老师在操作,所以我们也不用操心这种事。” 第六十章 暑假 7月31号,下午。 许秋来到实验室的时候,发现其他三人已经到了。 一共两男两女,开始分工。 许秋和段云各分配了一个手套箱。 许秋负责的是旋涂手套箱: 首先,要对手套箱内部进行清理,把散落在角落里的包装袋、废弃的一次性离心管,甚至是针筒的针头之类的东西找出来,统一当做固体废弃物处理掉; 其次,把配制时间较长而无法使用的,或是无人认领的溶液,以及试剂瓶中剩余的最后一点点溶剂,当做废液处理。 将它们倒入废液瓶中,并在瓶上标注主要成分,最终汇集至专用的废液桶中,当然还要注意酸碱不能混合、氧化剂还原剂不能混合等事项。 此外,用完的试剂瓶,也要收集起来,连同废液一同交到学校指定的回收地。 主要是因为手套箱内部空间有限,如果不定期清理的话,它的内部会越来越乱,这也是热力学第二定律,熵增原理的体现。 最后,还要防范意外事件的影响。 比如,暑假期间可能因停电等原因,造成手套箱内氧值超标,因此需要将对氧气敏感的珍贵药品、试剂进行保护。 在旋涂手套箱的外侧,除了用于平常传送培养皿、试剂瓶用的小型传送舱外,还有一个大传送舱,可以传送匀胶机、天平等稍大的仪器,不过使用它的频率很低。 这个时候,它的作用就体现出来了,可以拿来当仓库用,将珍贵药品、试剂放入其中,充入氮气,其内部的氮气氛围维持15天还是没什么问题的。 段云负责的是蒸镀手套箱。 这个手套箱因为只用来做蒸镀、测试操作,没有溶剂、试剂等,所以内部比较干净,清理起来相对简单一些。 不过,需要对蒸镀舱内留下的蒸镀残留物进行清理。 蒸镀舱有两个门,一个舱门是手套箱内部的,平常蒸镀都是使用的这个门。 另一个门则直接连接外界,可以从外面打开。 在清理的时候就要紧闭内部的舱门,打开它外面的舱门,然后把吸尘器伸到蒸镀舱内进行清理。 清理完毕后,再关闭外面的舱门,对舱体进行抽真空处理。 由于清理过程中,舱体内部灌入了空气,有部分氧分子会吸附在舱体内部,如果按正常操作抽真空的话,想要使其内部达到1e-5帕数量级的真空度,需要很长时间。 因此,需要一边抽真空,一边对蒸镀舱体外侧加热,加快氧分子脱附的速率,大大缩短真空度达标所需的时间。 两位女生的工作相对简单一些,主要是打扫、整理实验室。 除了常规的扫地、拖地外,还包括将实验室内四处乱放的物件整理好。 像是胶布、六角扳手、万用表这类的工具,有时候在使用后会忘记放回原处,再次使用的时候,就难以找到,所以需要定期的整理。 四人齐心,只花了两个多小时就完成了全部清理工作。 他们将窗户关好,空调处于开启状态,设置为20度,最后关灯关门,离开实验室。 空调常开,是因为实验室内温度通常需要低于26度,不然会出现安全隐患。 ………… 魔都站。 许秋拉着一个小行李箱,背着书包,搭上了回家的火车。 他的家乡是一个五线小城,没有从魔都直通的高铁和动车,所以就买了硬卧。 z字头的绿皮车,一共要坐20多个小时。 “咣当咣当” …… “欢迎您乘坐本次列车,打扰大家几分钟时间,向大家介绍一款来自疆省天山的绿色保健食品蓝莓干,蓝莓干为蓝色小果粒、果实类似圆形、果肉细腻,香甜可口。” …… “啤酒饮料矿泉水,花生瓜子八宝粥,来,有需要的吗?” …… “热盒饭有需要的吗,刚刚出锅的盒饭,每盒25元。” 待售货员走远,许秋旁边的两个青年交流着: “我猜等下他再回来卖盒饭就要降价了,10块或15块,你信不信?” “我不信,我还是泡泡面吃吧。” 另一人摇摇头道,从包里翻出一盒老坛酸菜面,朝车头热水点走去。 …… “盒饭有需要的吗,最后一趟了。” “多少钱?” “25元。” 那青年犹豫了一会儿,还是说道: “来一份,支持微信付款吧。” “二维码扫这里。” 闻到饭香味,许秋也从包里翻出一个大袋子,里面装着超市买的薯片、卤蛋、香肠、麻辣牛肉、泡面、酸奶等食物。 还有上车前刚从开封菜买的两个汉堡,还是热乎的。 许秋拆开一个汉堡的包装盒,啃了起来。 ………… 一天一夜的旅程过后,列车终于到站了。 许秋提前联系了父母,得知他爸许洪文驾车载着他妈白晓芬,一同在车站接站。 五线城市,车站人流量不大,刚出站,许秋就看到了父母,然后向他们走了过去。 白晓芬仔细打量了许秋一遍,说道: “瘦了啊,是不是在学校没好好吃饭?” “我一天三顿饭都没少过,”许秋不服气道: “再说我哪里瘦了啊,我这体重都三五年没变过了,上下波动还不到十斤。” “在学校怎么样,谈女朋友了没?”白晓芬道。 “还没呢。” “你可要抓紧啊,”白晓芬苦口婆心道: “我跟你讲,你现在在学校里不找女朋友,等你出了校园那可就不好找了。” “我知道啦,我会努力的。”许秋感到有些头大,求助的看向了驾驶位。 可许洪文只是笑笑,并不说话。 “保研的事情怎么样,联系好导师没有?”白晓芬又问道。 …… 一路的话题都围绕着许秋。 ………… 回到家,许秋来到他的房间,父母则去厨房准备晚饭。 他将行李放好,躺在他的大床上,开始思考暑假期间的日程安排。 假期只有短短15天,刨除路上的时间,实际上不足13天,再加上走亲戚,外面吃饭也要花时间,基本上没有几天的假。 因此,他不打算安排时间做实验,而且现在也没有什么实验方向。 最终他决定,每天差不多1小时锻炼,1小时阅读文献,2小时写文章。 这样差不多假期结束,文章也基本完成了。 第六十一章 返校 晚饭是一大锅红烧排骨,一大盆凉拌菜,还有几大张烙饼。 许秋已经好久没有吃到过家里的菜了,味道上还是很令人怀念的。 之后的几天,他被父母带着回了两趟老家,又去了几家常往来的亲戚家串门。 然后许秋就没怎么出过门了,他在外读书六年多,本地的朋友基本上都已经不再联络了。 他小学和初中是在本地读的,然后在省城上的高中。 高中同学,在大一的时候,寒暑假还有同学聚会。 再然后每年虽然也会有人组织聚会,但响应的人却越来越少,最后就只好不了了之。 没办法,高中是省城的重点高中,生源都是来自省内的各个城市的。 而且高中毕业后,只有不到一半的同学留在了省内读大学,其他人都分散在了全国各地,想要在同一时间聚在一块儿,还是挺难的。 …… 没有实验的日子,时间过的飞快。 转眼,假期就结束了。 8月13号,许秋又踏上了前往魔都的火车。 他的文章已经基本写好,只需要后期的加工和润色。 ………… 拉着行李箱,许秋乘坐地铁10号线,回到学校。 走进寝室楼,他发现寝室门居然没关。 这是有人也提前回来了啊。 是陶焱还是任斌呢? 他推门一看,陶焱躺在床上,手里抓着switch的两个手柄,在玩太鼓达人。 许秋将书包丢在桌上,说道: “你也开始玩游戏了,这是被任斌传染了?” “这你就不知道了吧,”陶焱一边玩一边答道: “我一般都是在家里玩,设备都在家里放着呢,所以你看不到而已。” “那你怎么这么早就回来了?”许秋道。 “我选了霍绪军老师做导师,准备做半导体封装,暑假嘛,就先过来打打杂呗。”陶焱道。 “霍绪军啊,他的风评好像还不错,”许秋道: “听说他手下还有一个副教授的小老板。” “嗯,应该吧,对了,你面试成绩怎么样,”陶焱随后炫耀道: “我可是92分,材物里排第4,最后我和辅导员报了科硕。” “我这个成绩嘛,”许秋犹豫道: “还是不说了吧,我选的是直博,就在魏兴思老师这边。” “你已经确定了吗,我听说他那边挺严的啊。”陶焱道。 “是啊,毕业标准差不多是学校的两倍。”许秋道。 “那你还选他,”陶焱想了一下说道: “不过也是,你这进去两个月都要发文章了,标准高点估计你也不在乎。” 接着,他又再次问道: “你面试成绩,到底多少啊,说说呗。” “你确定想听?” “确定。” “九十多。” “九十几?” “九十——六。”许秋故意拖长音道:“材化第一,满意了吧。” “哦,友尽了。” 几秒钟后,陶焱又主动说道: “对了,第二轮选课已经开始了,你去选课系统里面看过了吗,” “嗯,看过了,都是专业课,所以第一轮也没有被退课,”许秋道: “我这学期只剩下一门学位专业课,一门专业选修课,还有就是生产实习了,一共6学分,下学期的话就只剩下毕业设计了。” “你学分修的好快啊,”陶焱道: “我还剩20分没修,这学期还得修14分。” “那你加油吧。”许秋道。 这学期课程很少,每周除去周末,有三整天是空闲的,可以将更多的时间投入到实验中。 ………… 8月15号,实验室。 一进门,许秋就发现段云像是从煤窑里逛了一圈似的,便调侃道: “段云,你怎么变黑了呀。” “我陪我女朋友去琼州岛玩了一周,被太阳晒的。”段云道。 “你们什么时候结婚啊,”吴菲菲插了一句: “之前听你说,你们都认识快三年了吧。” “等博士毕业吧。”段云想了想道。 “到时候可别忘了叫我们啊。”吴菲菲道。 “那必须的。”段云道。 许秋坐到陈婉清旁边,打了个招呼: “学姐,暑假有出去玩吗?” “没有啦,”陈婉清道: “暑假我基本都待在家里,吹着空调追剧呢,你呢?” “我也差不多吧,就走了走亲戚。”许秋道。 陈婉清忽然叹了口气,说道: “前天收到魏老师的电话,他说我的文章被编辑拒稿了,果然如我所料啊,投jmca还是勉强。 假期最后两天还加了班,把文章格式改成了acs的格式,又转投到了acs appl. mater. interfaces。” “别灰心,学姐,这次肯定能中的,”许秋安慰道: “对了,吴菲菲和段云他们的文章呢,都一个多月了,有消息吗?” “不知道呢,我去问问他们。”陈婉清说完朝他们二人凑了过去。 “段云,你文章投的small吧,现在情况怎么样啦?” “有消息了,三个审稿人,两个让大改,一个让小改,编辑最后让我大改,”段云道: “暑假发来的邮件,改了两天,弄好后魏老师已经提交上去了,现在还没结果,估计又返回去重新审了。” 陈婉清听完后,面无表情的转头,向吴菲菲问道: “吴菲菲,你文章怎么样,出结果了吗?” “嗯,8月4号刚放暑假,魏老师就给我打电话了,”吴菲菲道: “五个意见,一个直接接收,两个小改,一个大改,一个拒稿,编辑把稿件打了回来,让我小改。 改了三天,7号改好后发给了魏老师,他又投了回去,过了两天,9号收到消息,编辑直接接收了。” 陈婉清内心:? 然后她幽怨的看着许秋。 许秋摊摊手,一脸无辜的表情,仿佛在说这和我有什么关系啊。 对视了十几秒,许秋率先打破沉默,说道: “学姐,我的文章写的差不多了,可以帮忙看看吗。” “拿来吧,唔……”陈婉清道: “作为交换,你去帮我做实验吧,把之前那个想法验证了。” “钙钛矿那个想法吗?”许秋道。 “嗯嗯。”陈婉清道。 “有没有什么具体的方向?”许秋道。 “没有,”陈婉清回答的非常干脆,随后她试探性的说道: “要不,你请教一下吴菲菲?” “好吧。”许秋无奈的点点头。 第六十二章 钙钛矿传输层 “吴菲菲学姐,可以给我介绍下你做的钙钛矿太阳能电池领域吗?” “可以啊,钙钛矿材料,是一类分子通式为abx3的物质,”吴菲菲道: “对于钙钛矿太阳能电池领域,a常用的分子结构为ch3nh3和h2nchnh2,分别简称为ma和fa。 b通常为铅元素,x为卤素元素,通常用碘元素,溶剂通常采用dmf。 最经典的两种钙钛矿材料的分子结构就是mapbi3和fapbi3,分别是用mai或fai与碘化铅混合制成。 这个领域现在主要问题是铅的毒性,以及器件在空气或高湿度环境下的不稳定性。” “可以拿它们做有机光伏器件的传输层材料吗?”许秋道。 “从溶剂的角度上来看,是可行的,因为旋涂有机器件的有效层溶液是氯仿、氯苯之类的,它们不能溶解钙钛矿材料。 但从光吸收角度来看,mapbi3和fapbi3这两种经典钙钛矿材料恐怕不太合适。 因为,这两种分子主要是用来做有效层的,它们的禁带宽度大概在1.5-1.7电子伏特,在可见光范围内有很好的光吸收性能。 要是做传输层的话,会造成射入到有效层的太阳光强度减少,降低光电转换效率。 我们常用的传输层材料,比如pedot:pss、氧化锌等,通常都是禁带宽度大于2电子伏特的材料。”吴菲菲道。 许秋想了一会儿,问道: “那有没有办法将钙钛矿材料的禁带宽度,也提高到2电子伏特以上呢?” “办法是有的,修改a、b、x,均会对形成的钙钛矿材料的理化性质造成影响,其中就包括改变禁带宽度。” 吴菲菲在她的文件袋中翻出一篇文献,递给许秋,说道: “这样吧,我给你一篇综述,上面有近些年来报道的钙钛矿材料的理化性质,你可以对照着筛选一下。” “好的。” …… 许秋现在面临的第一个问题是,找到具有高禁带宽度的钙钛矿材料。 对于半导体来说,如果光子的能量低于其禁带宽度,则无法被半导体吸收。 比如硅的禁带宽度约为1.1-1.3电子伏特,那么只有超过1.1-1.3电子伏特能量的光子才能被硅吸收,对应于波长小于1000纳米内的光。 因此,硅材料可以吸收部分紫外线、可见光(390-780纳米)以及部分红外线,几乎完美的覆盖了整个太阳光谱,这也是硅电池光电转换效率高的原因。 许秋翻阅文献,上面列举了一系列的钙钛矿材料,有禁带宽度超过3.0的,也有接近1.0的,还有的材料有多个禁带宽度值。 他仔细一看,原来是不同研究者采用的测试方法不同,分别用紫外光电子能谱、循环伏安法、光吸收边换算等方法。 看来这禁带宽度的数据也只能做为参考。 翻看了一会儿,他突然意识到一个问题,得先看看实验室里有什么试剂啊。 不然,好不容易找到了合适的材料,结果发现实验室没有,那不就尴尬了。 “吴菲菲,钙钛矿的药品,我们都有什么啊?”许秋道。 “现在我常做的是两种标准体系,就是mai、fai和碘化铅,至于其他的……”吴菲菲顿了顿,说道: “反正都放在我的盒子里,你找找看吧,我的盒子是一个半透明的乐扣盒,上面用记号笔标有wff。” “好的。” 许秋做好防护措施,进入手套箱。 他找到吴菲菲的专用试剂盒,里面装有好多白色塑料瓶装的药品。 mai和碘化铅的瓶子有很多,看来这两样是她最常用的。 翻了半天,许秋只找到两种对他有用的药品,氯化铅和溴化铅,可以将它们两个与mai和fai两两混合。 从而得到四种钙钛矿材料,分别是mapbbr3、mapbcl3、fapbbr3和fapbcl3。 许秋旋开氯化铅和溴化铅试剂瓶的瓶盖,确认里面都有药品,然后将它们放了回去。 接着他离开手套箱,找吴菲菲拿到配方: 10%总质量分数的mai和碘化铅等当量混合,溶于dmf溶剂,溶液搅拌均匀后,以3000r.p.m.的转速,旋涂30秒。 当然这是mapbi3的配方,只能参考。 许秋仿造她的配方,也用10%质量分数为条件,计算好了四种溶液中的物料配比。 然后,他再次返回手套箱,配了四种钙钛矿溶液各1毫升。 此外,因为之前配的有效层溶液时隔太久,已经不确定是否还能用了,所以他也配了最优条件下的ptb7-th:pc[70]bm溶液。 …… 待溶液溶解后,许秋取来干净的玻璃片,决定先尝试一下钙钛矿溶液的旋涂。 第一片,他放好基片,滴加溶液,开始旋涂。 匀胶机停下,他用镊子取下基片,发现上面的薄膜形貌并不好,表面是雾蒙蒙的,感觉像是结了一层白霜。 第二片,他换了一种溶液,仍然是同样的情况。 继续换了另外两种溶液,依然会出现白雾。 这是怎么回事呢? 涂出来的薄膜,看着就不对啊。 至少,要得到透明的薄膜才行。 许秋毫无钙钛矿旋涂经验,他只好喊来吴菲菲。 她看过基片后,说道: “你可以尝试一下反溶剂法,在旋涂过后,滴加反溶剂甲苯,使钙钛矿材料快速结晶,有可能可以改善薄膜形貌。 不过这种方法比较考验时机,需要摸索一下条件,而且不同体系的最佳条件也可能不同。 我的mapbi3体系,一般做的话是在开始旋涂后,在心中从1默念至5,然后迅速在基片上滴加甲苯。” “好的,我试试看。”许秋道。 这时,他突然想到,能不能复制吴菲菲的技能呢? “系统,吴菲菲的技能可以复制吗?” 【可以。】 【检测到溶液配制技能,是否进行记录?】 【检测到旋涂技能,是否进行记录?】 …… 许秋被一连串的系统提示弄懵了,问道: “记录之后,会覆盖原本陈婉清的技能吗?” 【分为两类情况,对于无差异性的技能,如清洗基片等,会覆盖;对于有差异性的技能,如旋涂等,不会覆盖,将分别记录。】 “明白了,有差异性的技能,均记录。” 【记录完成。】 “那无差异性的技能,可以保留两人中熟练度的最高的那个吗?” 【可以,记录完成。】 第六十三章 全军覆没 许秋打开系统面板。 【科研辅助系统】 权限等级:3 积分:9978 进行中的任务:2个 熟练度: 【实验操作类】 制备手段: 清洗基片(四阶45%/四阶80%) 溶液配制i(四阶40%/四阶50%) 溶液配制ii(四阶0%/四阶80%) 旋涂i(四阶40%/四阶50%) 旋涂ii(三阶50%/四阶80%) 蒸镀(四阶35%/五阶0%) 表征手段: 光电性能i(四阶40%/四阶80%) 光电性能ii(三阶50%/五阶0%) 光学性能(四阶5%/五阶0%) 电荷输运性能(三阶30%/四阶40%) 【仪器设备工具类】 …… 【特殊类】 文献阅读(三阶1%/四阶50%) 周常任务ii:进行实验15小时以上,模拟实验的时长同样记入任务。当前进度(0.5/15小时),任务完成奖励500积分。 进阶任务:以第一作者身份发表一篇sci论文。任务奖励:2000积分,权限等级+1。 ## 许秋发现他的部分技能,分化为了i和ii两种类型。 其中i类是他复制陈婉清的,关于有机光伏的技能,而ii类则是复制吴菲菲的,关于钙钛矿材料的技能。 其他通用技能的熟练度上限也提高了,看来吴菲菲的科研能力确实比学姐要高一些。 系统积分也在不知不觉中积攒了接近一万,在接下来的实验中应该能派上大用场。 看完面板之后,许秋打开辅助系统,查看刚刚复制的“旋涂ii”技能的影像。 从系统影像上来看,反溶剂旋涂的操作并不难。 首先把配制好的钙钛矿溶液均匀滴在基片上,然后启动匀胶机。 在大约4秒后,用移液枪快速滴加甲苯至高速旋转的基片表面,最终即可得到平整光滑的薄膜。 吴菲菲之前说是在心中默念5秒再滴加反溶剂,看来她默念的应该是比较快,实际时间只有4秒左右。 许秋用的体系和她不同,所以也只能作为参考,需要重新摸索条件。 不过,吴菲菲用心中数数的方法计时,稍微有些粗糙。 许秋灵机一动,想到一个好方法。 他可以一边在现实实验,一边连接模拟实验室,用里面的秒表进行计时。 ………… 许秋开始尝试,先从1#溶液开始。 第一次实验,他将秒表设为5秒倒计时,然后同时在现实中按下匀胶机的开启按钮,在模拟实验室中秒表按钮。 待秒表示数归零,他迅速将移液枪中的甲苯溶剂挤出到基片表面。 因为有了之前喷涂的经验,所以他对这步操作的精细度把控的非常好。 喷涂甲苯过后,可以明显看到薄膜表面发生了一些的变化,但是由于基片还在高速旋转的过程中,无法判断其具体的形貌。 30秒过后,基片停止旋转,许秋用镊子夹起。 可惜,得到的薄膜仍然呈现白色雾状,不过比不加反溶剂的效果要稍好一些。 看来反溶剂的添加确实有作用,但是仍需要改进条件。 许秋将间隔时间改为6秒,再次尝试。 这回得到的薄膜上的白雾加深,看来间隔时间应该缩短,而非延长。 继续将间隔时间调到4秒。 这次,终于得到了表面光滑且基本均匀的薄膜。 由于所用钙钛矿材料的旋涂方法不是喷涂法,每次都要消耗约80微升的溶液,如果再多试几次,溶液都要用完了。 因此,许秋没有继续对间隔时间进行进一步的精细调控。 虽然相对于有机聚合物材料来说,钙钛矿材料倒是不贵,毕竟是结构相对简单的小分子,容易合成。 但是纯度99.99%的碘化铅,每克也要百元左右,还是不能轻易浪费。 接下来,他又分别摸索出2#、3#、4#溶液,滴加反溶剂的最佳间隔时间,均分布在3-6秒之间。 摸索好条件后,许秋准备做一批器件。 这时候面临的问题是器件结构的选择。 一种是正结构,那么就是用钙钛矿材料,取代pedot:pss,另一种是倒结构,那么就是取代氧化锌。 两种结构无法一起蒸镀,所以一次只能做一种结构。 他现在也无法判断用哪种结构更好一点,就先从正结构开始尝试。 ………… 清洗基片。 旋涂传输层。 pedot:pss基片作为对照组,旋涂三片; 1#到4#溶液,每组也旋涂三片,浓度都是10%质量分数的dmf溶液,转速分别为2000、3000、4000r.p.m.,他直接将吴菲菲旋涂有效层的条件拿来用了,作为实验组a; 不旋涂传输层,做一片,作为实验组b。 之后,许秋按最优条件旋涂了ptb7-th:pc[70]bm有效层,并蒸镀了钙和铝电极。 开始测试。 他首先测试了基准体系,也就是基于pedot:pss的样品。 三片样品,最高效率分别为9.88%、10.12%、9.63%。 虽然效率数值有所波动,但是这个幅度还在可接受的范围之内。 接着是实验组a的测试,他满怀期待的夹起“1#,3000r”样品。 第一次扫描,效率2.66%。 继续扫描,效率越来越低,最后稳定在2.50%。 许秋摇摇头,换了一片“1#,4000r”样品。 最高效率2.74%,相比于第一片提高了一丢丢,但并没有什么用处。 再换最后一片1#样品。 最高效率只有1.76%。 “可能是1#样品不太行吧,其他编号说不定会有奇迹呢。”许秋在心里安慰自己。 然而接下来,他越测心越凉。 剩下的2#、3#、4#样品,没有一个效率超过5%的。 最高效率的样品是“4#,4000r”,但也只有4.68%。 最后,他测试了实验组b的样品,也就是不涂传输层材料的器件。 效率居然有5.52%,比所有实验组a的都要高。 这说明钙钛矿材料涂上去以后,完全没有起到正面作用,还拉低了器件性能。 ………… 测试完毕后,许秋看了下时间,已经晚上八点多了,没有再做一批器件的时间了。 搞了一天,啥成果都没有,许秋有些沮丧的回到办公桌。 “怎么样,实验不顺利吗?”陈婉清关心道。 “是啊,最高效率只有4.68%,标样有10%,”许秋郁闷道: “最关键的是,不涂传输层效率都有5.52%。” “器件结构呢?”陈婉清道。 “正结构,取代pedot的,我一共用了四种钙钛矿材料,都不行。”许秋道: “这样啊,会不会是它们不适合做空穴传输层,你可以做个倒结构看看,让它们取代氧化锌,看看效果怎么样。”陈婉清道: “好吧,那我明天试试。”许秋道。 ………… 回寝室的路上,许秋反复思考今天的实验过程,是不是哪里出现了问题。 按理说,他选择的四种钙钛矿材料,具有宽的禁带宽度,涂的薄膜形貌也还好,怎么结果就这么差呢? 他仔细回忆实验过程,突然发现了一个之前被他忽略的细节。 “我明白了!”许秋不禁喊了出来。 这一声吼,惊得旁边长椅上一对拥抱的小情侣都分开了。 许秋向他们做了一个歉意的手势,然后快速奔回寝室,准备验证一番。 第六十四章 意外来客 原来,许秋在旋涂钙钛矿薄膜的时候,他的注意力都集中在怎么去除出现的白雾,获得均匀的光滑薄膜上,而忽略了制备传输层与有效层的差别。 钙钛矿有效层薄膜的厚度通常在200纳米以上,而一般传输层材料的厚度则在5-50纳米之间为宜。 早期的有机太阳能电池是没有传输层的,后来研究者们发现,引入传输层有助于电荷输运,提升器件光电性能,这才开始使用传输层。 但是当传输层厚度过高时,同样会增加电荷复合的可能性,从而造成器件效率的降低。 这也解释了为什么不涂传输层,器件的性能反而比涂了钙钛矿传输层的更高,而且后者性能随着转速的提高而提高。 一切都是因为许秋把钙钛矿薄膜涂的太厚了。 ………… 回到寝室,许秋和陶焱打了声招呼,便躺在床上,进入模拟实验室。 模拟实验室内的溶液还保持着上次他离开时的状态,不用担心出现溶液变质的问题。 在白天的实验中,4#样品的效率最高,所以它可能是四种钙钛矿材料中,最适合做传输层材料的。 许秋索性直接配制了5毫升10%质量分数的4#样品的溶液,作为母液。 之后可以直接将其稀释得到其他浓度的溶液。 和有机聚合物材料不同,钙钛矿材料是小分子,溶解起来比较快,得到的浓度也比较准确,所以调节浓度很容易。 溶液配制过程中,他也在摸索模拟实验室的0.5-2倍速功能。 他发现开启倍速功能后,除了意识以及他的‘身体’以外,其他的所有实验仪器均可处于倍速状态。 在进行称量药品等精细操作时,他可以将时间速率调节为0.5倍,提高操作的准确性。 而在超声清理等需要等待的时候,可以将时间速率调节为2倍,加速实验进程。 消耗的积分是按照现实时间计算的,开启2倍速时,一现实小时消耗200积分。 此外,他还可以将时间流速的改变,划定在指定空间内。 比如,他能够让超声波清洗仪处于2倍速,而手套箱处于0.5倍速。 至于消耗的积分,则是取整个空间中的最大倍速,也就是说只要有仪器开启了2倍速,就按照2倍速的积分进行消耗。 一番体验后,许秋对这个功能非常满意。 接下来,他准备进行实验。 为了提高实验效率,许秋准备只做以4#样品为传输层材料的器件。 他没有打算做pedot标样以及不涂传输层的样品,这也是他对自己的操作有信心。 首先,配制溶液。 白天做的是10%质量分数的浓度,转速是2000-4000r.p.m.,得到的薄膜厚度明显太高了。 许秋将其浓度调整为1%、2%、3%、4%和5%的质量分数。 然后是转速。 许秋统一设定为5000r.p.m.。 这基本上是匀胶机的安全转速上限,再增加转速,基片在高速旋转的过程中就可能飞出去。 一般情况下,要得到同样厚度的薄膜,高浓度高转速条件下得到的质量较好,因为浓度比较好调节,所以就没有必要再改转速了。 最后是控制反溶剂滴加的间隔时间。 白天实验粗测结果是5秒间隔不会出现白雾。 许秋又额外设置了4秒、4.5秒、5.5秒和6秒四档。 这样,一共有5*5=25种条件。 确定了实验条件后,许秋启动2倍加速,使溶液快速溶解。 ………… 旋涂钙钛矿传输层、有机有效层。 蒸镀钙、铝电极。 准备测试。 许秋在测试时,第一片一般都会拿标样测试,或者拿心里觉得最有希望的样品测试。 测标样是为了判断这批器件的整体性能大概怎么样,如果标样比平均值低,那么整批器件的性能可能也是低于平均值的。 不过这批他没做标样,也不知道哪个条件比较好,完全是未知的探索,所以他就随便拿了一个样品,“1%,5s”。 测试后,得到效率为8.66%。 看到这个结果,许秋松了一口气。 这说明自己的推断是正确的,之前确实是涂的太厚了。 钙钛矿材料可以作为传输层,至少是比不涂传输层的性能要好。 只是,效率还没有到10%,可能是这个浓度下的薄膜太薄了吧。 他选了“2%,5s”的样品,继续测试。 果然效率提高了,达到了9.37%。 …… 测试完其余23个样品。 最终,“3%,5.5s”样品的性能最佳。 效率可达10.24%,与pedot基准器件的效率相当。 离开模拟实验室,许秋看了下时间,都快十二点了。 今天又忘记去公共浴室洗澡,只能再去楼道冲凉了。 冰冷的水柱击打在身上,许秋非但不觉得冷,还觉得很兴奋。 他在心中盘算明天的实验计划: 可以进一步拓宽调控范围,比如溶液浓度为2.5%、3%、3.5%,转速不变。 此外,另外三个溶液体系,也可以做一做,虽然能超越4#样品的几率不大,但说不定会有奇迹呢。 ………… 第二天,许秋前往实验室,惊讶的发现实验室没有人。 刷一卡通打开门禁,他看了下手机,才发现今天是周六,课题组不上班。 不过,既然来都来了,那么便做实验呗。 而且,周六好啊,没人和他抢手套箱。 他按照昨天的想法开始实验,中午就在外面的办公桌点外卖吃。 并没有出乎意料之外的结果。 1、2、3#样品性能都不如4#。 其中,2#样品还可以,最高效率也有9.6%了,但是没破10%,终究是差了点意思。 这一批次的标样效率是10.10%,而4#样品中最高效率达到了10.46%,条件是2.5%的浓度,5000r.p.m.转速,5.5秒间隔时间。 其实,标样器件如果像实验组中这样精细调控制备条件的话,效率可能还能更高一些,但是没必要。 这也是业界潜规则了,在两者性能相当的情况下,把实验组做的比对照组稍高一些,哪怕没高多少,只是0.3%,看起来也会舒服很多。 就在性能测试进入尾声的时候,许秋听到外面有人过来的声音。 似乎不是魏老师的脚步声,那会是谁呢? 第六十五章 幸福的烦恼 “许秋?” “学姐?” “你来干什么?” “做实验,学姐你呢?” “帮你改文章呀,怎么样,感动嘛。” “我都要感动哭了,不对啊,我这也是在帮你做实验啊。” “好像是哦,那扯平了,对了,实验结果呢,怎么样?” “结果,你猜?” “唔……昨天的效率是5%不到,”陈婉清思索片刻,说道: “今天难道有6%,7%?” 许秋面无表情的摇摇头。 “高了还是低了?”陈婉清追问道。 “低了。”许秋道。 “那,8%?” 陈婉清说完后,仔细观察许秋的表情。 她心中嘀咕,似乎还是叫低了,便试探的问道: “9%?” 许秋还是摇摇头。 “不会吧,”陈婉清有些不敢置信道:“难道超过10%了?” “bingo,”许秋得意笑道: “这批器件最高效率在10.44%。” “你怎么做到的?这才试了两批器件,效率就能做到这么高。”陈婉清惊讶道。 “可能是运气好吧,”许秋耸耸肩,说道: “昨天回去后,我分析了第一批器件失败的原因,觉得可能是传输层涂得太厚了。 于是,今天调控了钙钛矿溶液的浓度,没想到就一次成功了,四组材料中,4#是性能最好的,2#也还可以,效率能到9.6%。” 其实许秋自己也觉得这次能成功,确实运气成分占比很大。 假如他选的四种材料都不合适做传输层,那么他再怎么调控实验条件都没有用。 另一方面,努力也是必不可少的,两天连续做三批器件,相对于在48小时内进行了近20小时的高强度工作。 夏天在手套箱中做实验是非常难受的,就算有空调降温,实验结束后,整个人就像是蒸了桑拿一样。 “有没有机会把效率做的更高一些呢,比如到11%以上?”陈婉清道。 “我个人感觉可能性不高,”许秋道: “毕竟它只是一个传输层材料,器件的光电转换效率主要还是得看有效层。 反正之后也是要做重复性实验的,到时候再试试看呗,也可以试下倒结构。” “要是能到11%的话,发的文章档次可能会高一些,现在这个情况的话,估计又是一篇二区吊车尾的文章。 不过,这一篇可以发communication,要补的实验相对少一些。”陈婉清道。 说完,她又感慨道: “没想到我上一篇文章还没下文,你的文章我还没改完,马上就又要写新文章了。” “这就是幸福的烦恼吧。”许秋道。 两人沉默了一会儿,陈婉清似是不经意道: “对了,学弟,你对这篇文章的一作有想法吗?” “啥,一作?” 许秋之前倒是没想过这个问题,心中一直默认是给学姐做实验的,现在仔细一想: 最开始是学姐提了一个想法,但是核心的实验设计和实验操作都是他来完成的。 如果后续的补充实验和文章撰写,也都是他来完成的话,给他一作是当之无愧的。 不过,一篇sci二区,也没必要和学姐抢一作,她要三年发四篇二区一作才能毕业。 而对于他来说,不考虑提前毕业的情况,博士毕业还有六年的时间,肯定不会缺文章的。 想到这里,许秋说道: “没必要给我一作的,这个想法最初也是学姐提出的,就当我是在帮你实验好了,像上一篇一样给个二作就行了。” “你这个贡献量的话,二作不太合适,要么我们共一?”陈婉清道。 “什么共一啊?”门口居然传来了魏老师的声音。 两人皆是一惊,他们完全没有听到魏老师的脚步声。 “魏,魏老师好,是这样子的,”陈婉清有些紧张道: “之前我说的那个钙钛矿传输层的想法,许秋给试出来了,他用的正结构,替代了pedot,现在最高效率超过了10%,比标样高0.3%。” “嚯,”魏兴思满意的看了看许秋,高兴道: “我这是捡到宝了呀,给我讲讲,具体怎么做的。” 许秋开始详细介绍: “我先请教了吴菲菲学姐,从她那边拿了一篇钙钛矿的综述,筛选出一些宽带隙的钙钛矿材料。 然后用实验室中现有的材料,配制了mapbbr3、mapbcl3、fapbbr3和fapbcl3四种溶液,都是宽带隙的。 接着,用一步法、反溶剂法旋涂钙钛矿溶液,得到了大约几十纳米厚度的光滑薄膜,用来取代pedot做空穴传输层。 其他的制备方法和标样一样,最后基于fapbcl3传输层的器件,最高效率可达10.44%。” “这个想法确实不错,”魏兴思点点头道: “钙钛矿材料的一大优点就是电荷迁移率高,再加上你选的是宽带隙材料,涂得也很薄,几乎不吸收太阳光,形貌也很好。 从理论上讲,确实是比较好的传输层材料。 也就是现在做钙钛矿的人还比较少,我估计就算我们不做这个工作,再过一段时间,就会有别人做了。 所以,要抓紧时间,把这篇文章赶出来,虽然可能只是一篇小文章,但也不能让自己的努力白白浪费了。” “好的。”许秋和陈婉清同时点头道。 魏兴思来回看了两人一会儿,说道: “关于文章一作什么的,你们自己定就行。 等这个文章弄好,陈婉清你就带他去张疆做合成吧,这个领域,想发好文章,还是得自己合成新材料。” 对了,我刚给你们买了一箱盐汽水,快递给我打电话,说送到我办公室门口了,许秋你过来搬一下吧。” …… 路上。 “周六还过来做实验,很拼嘛,”魏兴思感叹道:“像我年轻时候的样子啊。” 许秋很想说他忘记今天是周六了,不过话到嘴边却改口了: “主要是心中有了实验灵感,就想赶快过来验证一下,没想到还一次就成功了。” “好啊,在我这里好好干,要是生活或者实验上有什么难题,都可以跟我讲,不要有什么顾忌。”魏兴思道。 “好的。”许秋看到了放在218门口的盐汽水,说道:“是这个吗?” “嗯,搬回去吧。”魏兴思道。 许秋将盐汽水搬到216,用剪刀拆开包装,取出两瓶,递给学姐一瓶。 然后他拧开盖子喝了一口。 我*,怎么是热的,还有股塑料味。 算了,将就着喝吧。 第六十六章 预约测试 许秋休息了一会儿,准备继续做实验。 “学姐,四个钙钛矿体系,等下eqe、celiv、uv-vis这些测试,都要做一遍吗?”许秋道。 “这倒是不用,”陈婉清道: “因为这篇文章的主要亮点是你的4#样品,而且发的是communication,所以其他体系不需要做的太过于详细。 它们的数据到时候也是放在支持信息里的,正文中只需要比较pedot和4#样品之间的异同即可。” “那除了刚才说的,那些我学会的表征手段外,还需要补充哪些测试呢?”许秋道。 陈婉清抬头做出思索状,一边扳着手指头,一边道: “器件稳定性,隔一段时间测试一次器件的光电性能,看光电性能随时间的衰减情况; 重复几批器件,看数据是否可重复,还有可以试一下倒结构器件; 用循环伏安法,cv,测试钙钛矿材料的导带和价带能级; 用x射线衍射法,xrd,测试钙钛矿材料的结晶性能; 最后,要用扫描电子显微镜,sem,测试传输层的厚度。 差不多就这些吧,加上写文章,争取一个月内把它搞定。” “听起来需要补充的测试还是蛮多的。”许秋道。 “一起加油吧。”陈婉清挥动她的小拳头道: “好在这篇文章,相当于只有4#样品和标样两个体系,所以测试起来应该也比较快。” ………… 两小时后。 许秋完成了三项测试,并将数据处理好,绘制成图片。 “学姐,我的文章改的怎么样了。”许秋道。 “差不多啦,”陈婉清道: “学弟的英文可真好啊,基本挑不出语法和拼写上的毛病,主要的问题还是在数据分析上,有些地方的分析不够到位。 不过,等你文献阅读量积累到一定程度,自然就明白这个领域的主要套路了,到时候这个问题就会迎刃而解。” “好啊,我基础的表征已经做完了,”许秋道: “什么时候教我其他的表征手段呢?” “cv用我们实验室的电化学工作站就可以测试,明天我教你吧,”陈婉清道: “另外两个都是材料系公共平台的仪器,需要经过培训过后,才能独自使用,这学期初你要记得报名参加下培训。 这次就我带着你去测试吧,xrd需要预约的,sem倒是一般不用预约,不过想测试的话,至少要等到周一了。” “好的,那我先回去了,学姐也别忙到太晚,明天还要上班呢。”许秋道。 “知道啦,拜拜。” “拜拜。” ………… 回到寝室,许秋进入模拟实验室。 正结构的器件,基本上已经没有进一步的调控空间了。 他这次主要想验证钙钛矿材料,能否作为电子传输层,取代倒结构中的氧化锌。 旋涂、蒸镀、测试。 可惜结果并不理想,最高效率仍是4#样品,效率只有8%出头。 做完实验,又已经接近十二点了,只得再次去楼道冲凉。 许秋发现自从进入实验室开始搞科研后,洗冷水澡的频率是大幅增加了。 ………… 周日下午。 陈婉清带着许秋前往材料二楼的104房间外,准备预约xrd。 这台仪器不是网上预约,需要到仪器所在场所进行预约。 104房间的门上,贴着纸质预约表,还是崭新的,没有字迹。 上面的一栏写有周一到周五,左边的一栏则是具体时间,如8:00-9:00等,其他均是表格空位。 “想要预约哪个时间段,就自己填写上去吗?”许秋道。 “是的,在对应位置填上你的名字、课题组和联系方式,就预约成功了。”陈婉清道: “别人看到后,知道这个时间有人预约,就会选择约其他时间。” “那为啥现在是空白的呢,暑假期间没什么人测吗?”许秋道。 “可能是刚贴上没过多久吧,一般都是每周六或周日贴下一周的预约单,”陈婉清道: “应该也有暑假的原因吧,xrd平时还是比较热门的,基本上每周的测试时间都能被分配完。” “可这种预约的形式有bug啊,万一我预约了,到时候人不来怎么办?”许秋道。 “之前就出现过很多次你说的情况,后来系里规定,只要你把名字写上去了,不管来不来测试,都按预约的时长收费,”陈婉清道: “不过xrd比较便宜,系内测试的话一小时好像100吧,外系是200,外校是400。” “好吧,那我们预约多久?”许秋道。 “要是只测一个样品的话估计用不了十分钟,还是预约半小时吧,把四个样都测了。”陈婉清道。 “那约周一上午吗?” “周一上午不行,我们组一般每周一上午都有组会,”陈婉清道: “之前你没有参加过,现在你也可以参加了,预约到周一下午一点半到两点吧,写我的名字。” 许秋在上面填好预约信息后,两人回到材料一楼。 他们刚好在材料一楼的一层经过了sem的设备房间。 “sem测试的人相对来说比较少一些,一般不需要提前预约,等工作日负责测试的老师上班后,直接过去就可以测试。”陈婉清主动介绍道。 “像xrd、sem这些大型仪器好像都放在一层啊。”许秋道。 “是啊,因为大型仪器都比较重,它们的重量都是以吨来计量的,而且体积还大,不用专业的设备,很难弄到高层去。”陈婉清道: “再加上材料一楼和材料二楼都是几十年的老楼了,承重不太行,所以基本都把它们放在一层。” “听说学校打算翻新一批老楼了。”许秋道。 “这种老楼翻新也没啥用,就是重新刷刷漆,贴贴瓷砖,改变不了老楼的本质。”陈婉清道: “再说了,这种事情,红头文件没下来之前,都是空穴来风,不知道消息要传几年才能动工。” “也是啊,我想起来小学的时候学校,说要做把水泥操场重做成橡胶跑道,结果等我毕业以后,它才翻新好。”许秋道。 “中学呢,说是要盖新食堂,然后我毕业了,食堂也盖好了。” “和我的经历也差不多,反正好事永远都是留给后人的。”陈婉清笑道。 第六十七章 修改文章(上) 回到实验室后,陈婉清带许秋来到电化学工作站旁,说道: “接下来教你使用电化学工作站,用循环伏安法测试样品的导带和价带能级。 钙钛矿等半导体材料,它们的能级结构中间有一段是没有能级分布的,被称为禁带。 禁带的上方是导带,其中的主要载流子是自由电子,而禁带的下方是价带,其中主要载流子是空穴。 禁带的宽度,也就是导带底和价带顶的能量差,被称为禁带宽度。 不过,对于有机半导体材料来说,通常不说导带价带,而是说homo/lumo能级,分别指的是最高占有分子轨道能级和最低未占有分子轨道能级。 两者的叫法不同,但从原理上是类似的。” 听完原理介绍后,许秋在学姐的指导下进行实验。 循环伏安法要用到三支电极,其中金电极是工作电极、银/氯化银是参比电极,铂电极是对电极。 他先将金工作电极表面用砂纸打磨至光亮,然后将10%质量分数的钙钛矿溶液,滴在金电极上,待溶剂自然挥发后,便得到样品薄膜。 然后,他配制了0.1摩尔每升的四丁基六氟磷酸胺的二氯甲烷溶液,作为电解液。 接着,将三个电极放在支架上,插入电解液中,再与电化学工作站连接。 最后,打开电脑中的操作软件,设置好参数后,开始运行。 电化学工作站会提供直流电压,从-2.5伏特到2.5伏特之间循环进行线性扫描,得到电流对电位的变化曲线。 循环5次左右后,许秋发现第二次和第三次得到的曲线形状类似,有点像是鸽子,可以认为是处于稳态下的扫描结果。 测试完毕后,许秋进行数据处理: 取电流在高电位时开始上升的起始点,和在电流在低电位时开始回归的起始点,经过换算可以分别得到lumo和homo能级。 测试完毕后,陈婉清找到他,说道: “许秋,你的文章我已经改过一遍了,可以拿给魏老师看了。” “谢谢学姐,你要一起过去吗?“许秋道。 “还是一起吧,我估计就算我不去,他等下也会叫我过去的。”陈婉清道: “对了,等下他帮你改文章的时候,和你说话,一定要及时回应他,比如:‘嗯,好,知道了,好的’。 不然他就会以为你在开小差,会提高音量问你,直到你回复他为止。” “嗯,好,知道了,好的。”许秋一本正经道:“是像这样吗?” “差不多吧。”陈婉清道。 许秋将电脑中文章的草稿、支持信息、图片、参考文献都拷贝到u盘上。 两人来到218,看到魏老师正在前后左右有节奏摆头,似乎在活动颈椎。 “什么事?”魏老师道。 许秋将u盘递给他,说道: “这是我的文章,学姐已经看过一遍了。” “行,我现在正好有空,就帮你看一看。”魏兴思指了指他身后的空位,说道: “你们俩搬两个椅子,坐在这边吧。 对了,昨天的盐汽水好喝吗?” “还行吧。”许秋道。 魏兴思打开u盘文件夹,看到草稿的文件名还是“wiely_draft.docx”,便说道: “打算投什么期刊啊,有没有什么想法?” “我也不清楚。”许秋道。 他之前没有发表过文章,而且文献阅读的积累还是不太够,所以他对评判一个工作能发什么样的期刊并没有太多的经验。 对于自己不熟知的领域,还是多听多看少发表意见比较好。 “这文章内容比较薄弱,afm的话肯定够不到,”魏兴思考虑了片刻,说道: “投adv. electron. mater.吧,怎么样。” “嗯,可以啊。”许秋道。 得到答复后,魏老师将文章草稿和支持信息文件,分别重命名为“aelm_draft.docx”和“aelm_si.docx”。 然后他双击打开草稿文件。 许秋则在后面仔细观察魏老师。 只见他打开word后,停在了第一页,盯着标题看了许久,手放在鼠标旁边,两个手指不断轻敲桌面。 “这个标题起的还行,能将就着用,你再想想有没有更好的,实在想不出的话就用这个吧。” “好的。” 接着,魏老师看向了论文作者。 许秋一作,陈婉清二作,他是通讯作者。 他没说什么,直接鼠标滚轮往下滑动,翻看图片和正文。 因为许秋每张图都按照学姐给的标准绘制,并且还额外检查了一遍,所以图片本身并没有被挑出什么毛病来。 倒是格式排版等细节之处,被魏老师指出了好几处问题: 其中一处是因为图片略大,在word下方出现了大约六分之一的留白。 魏老师看到后,将图片缩小了10%,成功的并入了上一页,留白消失。 “这种地方,要灵活一点,下面留那么一大块,多难看啊。” “知道了。” 另一处是在某一段话的末尾,只有一个单词却占据了一整行。 魏老师找到了那句话,删除了其中的一个形容词,使最后那个单词缩到了上一行。 然后,他又接连改了两处同样的问题,说道: “像这种小地方,也要注意,尽量不要一行留一两个词。” “好的。” …… “这个figure单词,我记得wiely的格式是第一次出现的时候要加粗体,之后不用加粗体,你检查一下有没有按这个规则写。” “正文文本是2倍行距,图例部分是1倍行距,你看你这个图例的行距就有问题。” “这是communication,总共也没几个表征,不需要小标题,都把小标题都直接删掉。” “这个j-v特性曲线,j和v都要分别斜体。” “这个缩写的问题,想缩写可以,但必须在最早出现的时候进行定义,而且在摘要里定义过的不算,必须在正文中重新定义一遍。” …… 魏兴思只粗略一看,就挑出了一堆小毛病。 他叹了口气,语重心长道: “陈婉清,你看的时候要仔细一点啊,要对自己要求严格一点,知道吗。” 许秋陈婉清两人对视一眼,皆默然。 许秋心中感觉有点对不起学姐,做出一个歉意的表情。 陈婉清则摆了摆手,表示没关系。 好在魏老师只说了一句,便继续说道:“我来看看摘要吧。” 第六十八章 修改文章(下) 魏兴思拖动鼠标,一句一句的阅读摘要部分。 看了前两句后,他点点头道: “不错,写的还行。” 到第三句,他皱了皱眉头,思索片刻,说道: “这句话把后面的这部分提到前面来,是不是更好一点。” “嗯,确实。”许秋回应道。 魏老师改好后,继续往下看。 第四句,他看了一会儿,在句子中加了一个形容词进去。 第五句,没什么问题。 到第六七句时,他又皱了皱眉头,说道: “这两句连接的不太好,逻辑上有断层,你觉得是不是?” 许秋思索了一下,说道: “嗯,是的。” 确实这两句话之间的逻辑有点不顺,可他一时半会儿也不知道应该怎么改。 正在他纠结之时,魏老师开始一边打字,一边说道: “这样改是不是好一些。” “嗯嗯。” 不得不说,改过之后,确实读起来流畅多了。 魏老师看到最后一句,笑了出来,说道: “你看这词用的,这里能用outstanding来形容你的效率吗? 你效率才8%,用了这个词,别人还以为你做到了11%,12%呢,这里用high就可以了。” 许秋也尴尬笑了笑,他当时看其他人的文章中用了这个词。 觉得很霸气,就直接拿来用了,没想到却闹了个笑话。 摘要只有一段话,200个单词不到,却改了近半个小时。 魏老师将页面移动到论文作者处,说道: “你把我之前说的那几个问题改一改,改完后让吴菲菲先看一遍吧,我把她名字也加上去。” “好的。” 他把吴菲菲的名字放到了三作,说道: “对了,还要画一张toc,也就是图片版的摘要,然后再给它配上60个单词以内的一段描述。” “好的。” …… 两人回到216房间。 “学姐,我算是知道你之前的文章怎么会有40多个版本了。”许秋道。 “是啊,每次给他看的时候,总能被他挑出一堆问题来,我应该是课题组里写文章最菜的了。”陈婉清道: “据说段云的文章也就20多个版本,吴菲菲的只有10个左右,到了我这里,直接改了40多次。” “说不定我也要改40多次呢,这次被他挑出这么多问题来。”许秋道。 “你这些问题都是小问题,这篇估计跟吴菲菲的差不多吧,不会改动太多次的。”陈婉清道: “我之前改那么多次主要是有很多语法上问题,比如人称、数和时态用的不对。” “但愿能快点把它弄好吧。”许秋道: “对了,toc怎么画?还有后面的描述部分呢?” “这种小文章toc不用画的太过于浮夸,把j-v特性曲线直接拿过来,中间空白的地方塞一张图,就你用镊子弯折基片的那张就可以了,记得toc图片要做成正方形的。”陈婉清道: “至于后面的描述就更简单了,就一句话,说我们用pen柔性基底,制备了倒结构的太阳能电池器件,基于两个基准体系的光电性能分别为xx和yy,就可以了。” “学姐分析起来头头是道嘛,”许秋道:“要是论文用中文写估计学姐就没那么苦恼了。” “是呀,英文不好做科研很吃亏的。”陈婉清道。 …… 花了两个小时,许秋按照魏老师的意见改完文章。 他看了眼实验室的方向,吴菲菲正在做实验,不好现在去打扰她。 他只好找了几篇wiely的期刊,对照着查看自己有没有其他格式上的问题。 没想到,还真被他发现了几篇参考文献的格式有问题,看来endnote软件还是不够智能,需要手动检查一遍。 终于,许秋看到吴菲菲做完实验从实验室里出来了。 后面还跟着段云,只见他挥舞着两只手臂,欢呼道:“吃饭喽。” 原来,已经五点半了啊。 那只能等晚饭后再说了。 ………… 四人一同去食堂吃完晚饭后,都往材料一楼的方向走去。 许秋有些纳闷,因为研究生的寝室离食堂很近,所以平时另外三人吃完饭后,有时会回寝室休息,今天却不约而同的都选择回办公室。 回到216房间。 许秋将u盘递给吴菲菲,说道: “吴菲菲学姐,魏老师让你有空帮忙看下我的文章。” “好呀,”吴菲菲接过u盘,直接将草稿文件复制到桌面并打开。 “现在就看吗,不需要休息的吗?”许秋道。 “明天是开学第一次组会,要准备ppt的,我先花点时间帮你看了吧,”吴菲菲道: “对了,魏老师有详细看过吗?” “他主要看了图片,仔细改了摘要部分,其他地方只是看了看格式。”许秋道。 “行,那我主要帮你看正文,具体实验内容我不了解,所以主要看表述和格式。”吴菲菲道。 二十分钟后,吴菲菲拿着u盘找到许秋,说道: “许秋,你这文章写的非常好了。 基本上不怎么用改的,我把我觉得有问题的地方用黄色高亮标识出来了,你可以参考一下,也不多,就五六处。 看你的文章,可比看陈婉清的文章容易多了。 哎,当时改她的文章可把我累的够呛。” 陈婉清就坐在旁边,她听到后本来还想反驳一下的。 但想起来当初吴菲菲帮她改了整整一个下午,才勉强改好,便弱弱的低下头,没有说话。 许秋参考了吴菲菲的意见,将文章版本迭代到了第3版。 晚上,他和陈婉清拿着最新版本,去找魏老师。 “给吴菲菲看过啦?” “看过了。” “她怎么说。” “她说写的还不错,基本不用改,然后挑了几处表达方面的问题,我都按照她的意见改好了。” “她的评价挺高嘛,行,我来看看。” 魏兴思点开文件,又在标题那边停留了许久,说道: “确定用这个标题了吗? ‘基于pen柔性基底的有机光伏器件效率可达8%’。” 不等许秋答复,他又自言自语道: “看着还行,那就用这个吧。” ………… 之后,许秋和魏老师又来来回回改了五轮,到后面都是许秋独自前往了,陈婉清要准备第二天组会的ppt。 最后一轮改好后,魏老师说道: “今天就这样吧,你再看一遍,要是没有什么问题,就写一下cover letter,明天我们就投了它。”